哺乳動物生体内における突然変異原物質の生成とその除去に関わる酵素の解析

哺乳动物生物体中参与诱变剂产生和去除的酶的分析

• 批准号: 09269221
• 负责人: 早川 浩
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu 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-09269221/
• 关键词: 突然変異; ヌクレオチド; 異常蛋白; 複製; 転写; 酸化ストレス

生体内で生じる酵素ラジカルにより酸化されたヌクレオチドプール中のdGTP(8-oxo-dGTP)はDNAポリメラーゼによってDNA中に取り込まれシトシン残基のみならずアデニンとも誤って対合するため突然変異を強力に引き起こす。本年度の研究においては哺乳動物生体内で生じるこれら酸化ヌクレオチドをヌクレオチドプールから排除する新たな酵素を哺乳動物細胞から発見し突然変異抑制機構を解明することを目的として3つの方法を用い研究を進め以下の述べるような成果を挙げることが出来た。1)MTH1欠損マウスを材料として酸化ヌクレオチドを分解する酵素活性を検索したところ、複数の活性を検出した。2)東北大学の山本らはMutTを相補する新たな非mutTホモログをクローニングし、そのコードする蛋白を精製することに成功したが、今回我々は共同研究によりその蛋白がMutT同様、8-oxo-dGTPase活性を有することを明らかにした(投稿準備中)。この発見はMutTホモログ以外の新たな酵素を検索する上で手がかりを与えることが出来るかもしれない。3)突然変異を強力に引き起こす酸化ヌクレオチドの生起とその排除機構を明らかにする目的で酸化ヌクレオチドの代謝経路を哺乳動物細胞でほぼ完全に明らかにした(投稿準備中)。その研究の過程では酸化型リボヌクレオチドの1つである8-oxo-rGTPが大腸菌および哺乳動物のRNAポリメラーゼIIによってRNAに取り込まれることを明らかにした。しかも大腸菌ではこのようなmisincorporationが異常蛋白の生起をも引き起こすことが明らかになった。さらにMutT・MTH1蛋白はこの8-oxo-rGTPを分解する活性を持つことが明らかになり、MutT/MTH1蛋白は従来まで知られていたDNA複製の忠実度維持機能に加え、転写忠実度の維持にも働いている可能性が考えられる。このようなRNA合成忠実度維持機構はRNA生物の自然突然変異や非増殖状態にある細胞の一時的形質発現、あるいはadaptive mutagenesisなどと関連があるかもしれない(Science 278,128-130 1997)。

In vivo, enzymes such as dGTP(8-oxo-dGTP) in DNA are produced. DNA fragments are extracted from DNA. This year's research is aimed at clarifying the mechanisms of novel enzymes in mammalian cells, and the methods used to study them are described below. 1)MTH1 is deficient in the activity of enzymes and enzymes. 2)Tohoku University's Yamamoto MutT complement is a new non-mutT protein that has been successfully purified. Today, we will jointly study the MutT identity and 8-oxo-dGTase activity of all proteins (preparation for submission). This is the first time I've seen a new enzyme. 3)Suddenly, a strong response was initiated, and the metabolic pathways of mammalian cells were completely clarified (submission preparation). The process of this study was to develop an acid-free RNA system for Escherichia coli and mammalian RNA systems. E. coli is a misincorporation of abnormal protein. MutT/MTH1 protein has the ability to increase the activity of 8-oxo-rGTP cleavage, and MutT/MTH1 protein has the ability to increase the function of DNA replication fidelity maintenance. The mechanism for maintaining RNA synthesis fidelity is the spontaneous mutation of RNA organisms, the non-proliferation of RNA organisms, the temporal appearance of cells, and the association between adaptive mutagenesis and non-proliferation (Science 278, 128 -130 1997).

项目成果

F.Taddei,H.Hayakawa et al.: "Counteraction by MutT Protein of Transcriptional Errors caused by Oxidative Damage" Science. 278. 128-130 (1997)

F.Taddei、H.Hayakawa 等人：“MutT 蛋白对抗氧化损伤引起的转录错误”科学。

M.Sekiguchi and H.Hayakawa: "DNA damage and Repair:Molecular and Cell Biology" Humana Press Inc.,Totowa,NJ(in press), (1997)

M.Sekiguchi 和 H.Hayakawa：“DNA 损伤和修复：分子和细胞生物学”Humana Press Inc.，Totowa，NJ（正在印刷中），（1997 年）