標的遺伝子組換えによるDNA修復酵素遺伝子の機能の解析

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強力な発癌剤であるニトロソグアニジンなどのアルキル化剤や放射線は、細胞のDNAに様々な傷を生じ、その傷のあるものは、細胞を癌化させる突然変異を誘起することが明かにされている。アルキル化剤によってDNA上に生じた傷を修復する酵素として、O^6‐メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼ(MGMT)が知られており、ヒトの癌細胞由来株の中にはこの酵素を欠損するものが多く存在する。DNAの傷と突然変異および発癌の関連を明かにし、その過程を分子レベルで明かにすることを目的に、標的遺伝子組換えの手法によりMGMT遺伝子の変異細胞・変異マウスを作製する実験を試みた。(1)マウスMGMT遺伝子の第2エクソンの翻訳領域内にG418耐性のマーカーを挿入するターゲティング・ベクターを構築し、これをマウスES細胞に導入後、ポジティブ・ネガティブ選別で生えてきたコロニーを解析し、目的とする複数の細胞クローンを得た(ヘテロ)。(2)これら細胞株を高濃度のG418存在下に培養を行ない、対立遺伝子の療法が不活性した細胞株(ホモ)を単離した。(3)また対立遺伝子の片方の遺伝子を不活化した細胞をマウスの胚盤胞に導入し、キメラマウスを経て変異マウス(ヘテロ接合体及びホモ接合体)を樹立した。現在得られた変異細胞株(ヘテロ・ホモ)については、正常細胞と比較して(1)各種アルキル化剤に対する感受性(2)自然及びアルキル化剤処理による突然変異率の解析を行っている。また変異マウス系統についてはコロニーを確率している段階で、欠損個体における種々の生物学的指標や突然変異率・発がん率の検討を行うことを計画している。