環境放射線による染色体不安定性の誘導とその機構解析

环境辐射诱发染色体不稳定性及其机制分析

• 批准号: 09248227
• 负责人: 鈴木 文男
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09248227/
• 关键词: 電離放射線; 染色体異常; X線; 細胞周期; チェックポイント制御; 染色体不安定性; 分裂期; セリン; スレオニンキナーゼ

電離放射線(以下、放射線と記す)は種々の染色体異常を誘発するが、照射後の生存細胞中にも異常染色体が出現する。酵母を用いた研究では、DNA損傷や紡錘体形成の不備があると、細胞はそれを認識して細胞周期を一時的に停止(チェックポイント制御)することが証明されている。そこで本研究では、放射線による染色体不安定性誘発機構を明らかにするため、異常染色体の出現にも最も密接に関わっていると考えられる分裂期(M)期の進行に関わるチェックポイント遺伝子の分離とその機能解析を行った。まず、正常のチャイニーズハムスター胎児(CHE)由来細胞とp53遺伝子に突然変異を有するp53欠損細胞にX線照射すると、p53欠損細胞では多くの染色体異常を持つ細胞が出現することを発見した。そこでM期チェックポイント遺伝子を分離するために、X線照射したCHE細胞からM期細胞を集めてcDNAライブラリーを作製し、セリン/スレオニンキナーゼの共通配列を基に作製したregenerated primerを用いてキナーゼ遺伝子のクローニングを試みた。その結果、酵母のM期チェックポイント機能を担っているMPS遺伝子と高い相同性を有している、新規のキナーゼ遺伝子xik1(X-ray-induced protein kinase 1)が得られた。一方、ラットcDNAライブラリーより同様の手法を用いて、M期進行に関わる新たな遺伝子AIM-1のクローニングに成功した。この遺伝子産物(AIM-1)はセリン/スレオニンキナーゼの一種であり、細胞周期のG2/M期で高い発現量を示した。遺伝子のN末から109番目のリジンをアルギニンに変えた不活型AIM-1(K/R)を導入した細胞では、細胞分裂を失敗して多倍体化現象を引き起こした。このような多倍体化細胞の出現は、放射線照射された細胞に高頻度で見られることから、AIM-1は放射線照射後のM期チェックポイントに密接に関わっているものと思われる。

Ionizing radiation (hereinafter referred to as "radiation") induces chromosomal abnormalities, and abnormal chromosomes appear in living cells after irradiation. Yeast use research, DNA damage and spindle formation are not prepared, cell cycle is not recognized, and cell cycle is temporarily stopped (cell cycle control). In this study, the mechanism of induction of chromosomal instability by radiation was investigated. The results showed that the occurrence of abnormal chromosomes was related to the most closely linked chromosomes. The functional analysis of the segregation of chromosome fragments was carried out. The presence of abnormal p53 genes in cells of origin and abnormal p53 genes. In addition, X-ray irradiation of CHE cells in phase M cells resulted in the isolation of cDNA fragments, the control of cDNA fragments, the control of common alignment of DNA fragments, and the use of regenerated primers. As a result, the yeast M stage protein kinase function was successfully developed by the MPS protein and high identity protein kinase 1(X-ray-induced protein kinase 1) A new gene AIM-1 was successfully identified by using the same method. This gene product (AIM-1) is one of the most abundant in the G2/M phase of the cell cycle. AIM-1(K/R) was introduced into the cells and the polyploidization phenomenon was induced. The appearance of polyploid cells after radiation irradiation is highly frequent, and AIM-1 is closely related to M phase polyploid cells after radiation irradiation.

项目成果

S.Kobayashi: "Increased sensitivity of scid heterozygous mice to ionizing radiation." International Journal of Radiation Biology. 72(5). 537-545 (1997)

S.Kobayashi：“scid 杂合小鼠对电离辐射的敏感性增加。”

M.Tatsuka: "BALB/c 3T3 transformed cell line suitable for transfection assay of metastasis inducing genes." International Journal of Cancer. 71(1). 88-93 (1997)

M.Tatsuka：“BALB/c 3T3 转化细胞系适合转移诱导基因的转染测定。”

T.Izumi: "Molecular cloning and characterization of the promoter of the human N-methylpurine-DNA glycosylase(MPG)gene." Carcinogenesis. 18(10). 1837-1839 (1997)

T.Izumi：“人类 N-甲基嘌呤-DNA 糖基化酶 (MPG) 基因启动子的分子克隆和表征。”

H.Kawai: "Isolation and characterization of apoptosis-resistant mutants from a radiosensitive mouse lymphoma cell line." Radiation Research. 149(1). 41-51 (1998)

H.Kawai：“从放射敏感性小鼠淋巴瘤细胞系中分离和鉴定抗凋亡突变体。”

Y.Terada: "AIM-1:a mammalian midbody-associated protein required for cytokinesis." The EMBO Journal. 17(3). 667-676 (1998)

Y.Terada：“AIM-1：胞质分裂所需的哺乳动物中体相关蛋白。”