太陽光紫外線による光増感DNA損傷:皮膚癌の感受性に関する内的因子の検討

太阳紫外线造成的光敏DNA损伤：与皮肤癌易感性相关的内部因素的检查

• 批准号: 06271237
• 负责人: 川西 正祐
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06271237/
• 关键词: 太陽紫外線; DNA損傷; 皮膚癌; 感受性; プリテン; リボフラビン; キノン化合物; 光増感

1.種々のプテリン化合物(PTs)存在下における近紫外線(NUV)誘発DNA損傷の分子機構を検討し,以下の結果を得た。(1)NUVはプテリン(P),6-カルボキシプテリン(C),ビオプテリン(B),ネオプテリン(N)および葉酸(F)の存在下で線量依存的に二本鎖DNAを切断した(損傷作用:P【approximately equal】C>B【approximately equal】N>>F)。一方,キサントプテリンとイソキサントプテリンの存在下ではDNAは損傷をされなかった。PTs存在下における光増感DNA損傷には一重項酸素の(2)PTsとNUVによる二本鎖DNA損傷では5′-GG-3′の5′側のG(グアニン)が極めて特異的に損傷され、単独のGは損傷されなかった。(3)PTs存在下NUV照射によりcalf thymusDNA中で8-オキソグアニン(8-oxoG)量が著しく増加した。8-oxoG生成にも一重項酸素の関与はみられなかった。また検討した反応条件下で8-oxoG生成はGの全損傷の30%以上を占めることから,PTSとNUVにより5′-GG-3′の5′側のGで8-oxoGが生成すると推定された。(4)光励起PTsとGとの反応性をESR法で検討し、この反応性の強さとDNA損傷作用の強さはほぼ一致することがわかった。以上の結果より,励起プテリン分子はDNA塩基の中でもっとも酸化されやすいGと電子移動を伴って直接に反応し,8-oxoG等のG損傷をもたらすと考えられる。この電子移動反応を介した塩基配列特異的8-oxoG生成はリボフラビンやキノン化合物存在下でのNUV照射の場合にも認められ,NUVを吸収する電子受容性分子に共通した機構であることが示唆さた。2.NADH存在下ではNUV照射によりO_2^-が生成し,Cu(II)の共存下でDNAが強く損傷されることが判明した。15EA07:これまで紫外線発がんに重要なDNA損傷として,DNA塩基が紫外線で直接に励起されて生成するピリミジン光産物が注目されてきたが,我々の研究結果は内在性分子を介する光増感反応でDNAが損傷される機構も発がんに関与する可能性を強く示唆する。今後,ヒト皮膚細胞を用いて内在する光増感分子の同定と定量を行ない,更に,NUV誘発DNA損傷産物の生成スペクトルを測定し,紫外線発がんにおける遺伝的,非遺伝的な危険因子の究明を目指す。

1. The molecular mechanism of DNA damage induced by near-ultraviolet (NUV) radiation in the presence of PTs was investigated and the following results were obtained. (1)NUV (P),6-triphenyl (C), triphenyl (B), triphenyl (N) and folic acid (F) in the presence of a line-dependent duplex DNA cleavage (damage effect:P [approximately equal] C>B [approximately equal] N>>F). A party, the first party, the second party, the third party, the fourth party, the fourth party In the presence of PTs, light-sensitive DNA damage was induced by a single nucleotide (2)PTs and NUV, and DNA damage was induced by a single nucleotide (5′-GG-3′-G). (3) In the presence of PTs, the amount of 8-oxoG in calf thymus DNA increased significantly. 8-oxoG is produced by a double acid element. Also, under the reverse conditions discussed above, 8-oxoG production accounts for more than 30% of the total damage to G. Therefore, it is presumed that 8-oxoG is produced on the 5′ side of the 5′-GG-3′ between PTS and NUV. (4)The ESR method was used to investigate the reactivity of PTs and DNA damage induced by light. As a result, the DNA base of the molecule is stimulated to move directly to the site of G damage, such as 8-oxoG. The electron transport reaction mechanism of 8-oxoG is characterized by the formation of electron capacitive molecules in the presence of NUV irradiation and NUV absorption. 2. In the presence of NADH, O_2^-was produced under NUV irradiation, and strong DNA damage was observed under Cu(II) blue shift. 15EA07: UV radiation is important for DNA damage. DNA bases are directly excited by UV radiation to produce photoproducts. Our results strongly suggest the possibility of intrinsic molecular mechanisms for light-induced DNA damage. In the future, the identification and quantification of photosensitizing molecules in skin cells will be carried out, and in particular, the identification of NUV induced DNA damage products, ultraviolet radiation, and non-genetic risk factors will be investigated.

项目成果

H.Sugiyama et al.: "Chemistry of thermal degradation of abasic sites in DNA.Mechanistic investigation on thermal DNA strand cleavage of alkylated DNA." Chemical Research in Toxicology. 7. 673-683 (1994)

H.Sugiyama 等人：“DNA 脱碱基位点热降解的化学。烷基化 DNA 热 DNA 链裂解的机理研究。”

S.Kawanishi: "The Role of Active Oxygen Species in DNA damage induced by Carcinogenic Metal compounds." Environmental Health Perspectives. 102. 17-20 (1994)

S.Kawanishi：“活性氧在致癌金属化合物引起的 DNA 损伤中的作用。”