Formaldehyde induces superbulky DNA interstrand crosslinks

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2021年度の研究実績で報告したようにM2FAと塩基の付加体が検出されなかったことから恐らくM2FAの外環のアルデヒド基は蛋白のアミノ基とは反応するもののDNAの塩基のアミノ基とは反応し難いものと考えられた。そこで、生体内に存在する可能性があるFA以外のアルデヒドの中でこれまでほとんど研究されていないグリシドアルデヒド（GALD）によるDNA鎖間架橋（ICL）の形成メカニズムとその生物学的重要性について実験を行った。われわれは、グリシドールが体内の代謝を受けて２官能基を持つGALDが作られ、さらにICLを作る可能性があると仮説を立てて研究を行ってきた。　グリシドールはエポキシド構造をもつプロパノールである。ヒトは、職業暴露に加え、食用精製植物油や電子タバコのべーパーを介してグリシドールに暴露されている。2021年度の研究によりグリシドールと酵母由来のADHの反応によりGALDが産生されていることを質量解析にて確認した。GALDを正常なDNA修復機構を持つ培養細胞に曝露したところ、グリシドールと比較し細胞毒性が著しく高くなることを明らかにした。2022年度は、GALDをICLを修復する蛋白を欠損したファンコニー細胞に曝露したところ、野生型細胞に比較し細胞毒性が著しく高くなることを明らかにした。この結果はGALDがICLを惹起していることを強く示唆するものである。さらにエポキシ構造とアルデヒド基を持つGALDがヒトのアルデヒド脱水素酵素２（ALDH2）により代謝されることを明らかにすることができた。なお、2022年12月2日に行われた第45回日本分子生物学会年会のフォーラム（粒子状物質、化学物質が醸し出す細胞レベルの影響から全身影響への橋渡し）において研究内容を口頭発表した（演題タイトル：電子タバコのべーパーなどに含まれるグリシドールが代謝活性化されDNA鎖間架橋を誘導する）。