電離放射線が誘発する塩基置換突然変異の由来とその修復酵素の研究

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活性酸素や放射線で誘発される塩基置換突然変異では、GC→T:A、GC→C:Gなどのトランスバージョンの頻度が高い。GC→C:Gについてはその原因となるDNAの損傷やその修復機構はまだ明らかではない。本研究では、GC→C:Gトランスバージョンの自然突然変異頻度を増大させる大腸菌のミューテーター変異株を分離して、その性質を解析しようとした。大腸菌のCC103はQC→C:Gトランスバージョンが起こった場合でのみLac^+に復帰できる。この株にmini-Tn10をランダムに挿入して、P-Gal、X-Galを含む最小培地上でパピーレをより多く産生するコロニーを選択した。このミューテーターの性質を表すlocusは大腸菌遺伝子地図上の67分に位置した。さらに、この遺伝子のヌクレオチド配列を決定したところ、mut Y遺伝子そのものであることが分かった。また、mut Y遺伝子を持つプラスミドはGC→C:Gトランスバージョンの頻度を軽減させた。そこで、GST融合タンパク精製用のベクターを利用して、Mut Yタンパクを精製した。8-oxoGを含むオリゴヌクレオチドを用いたin vitroでの実験の結果、Mut Yタンパクは8-oxoG:Aと同様に8-oxoG:Gにも結合すること、さらに、Mut Yタンパクは、これまでに分かっていた8-oxoG:A、GAミスペアからアデニンを除去するDNAグリコシラーゼの活性に加えて、8-oxoG:Gミスペアからグアニンを除去する活性を持っていることが明らかになった。これらの結果から、Mut Yタンパクは、DNA複製の際に8-oxoGの向かい側に入ったグアニンを除去することによってG:C→C:Gを抑制していると結論した。