ダイオキシン感受性の動物種差が生じる機構の解明と種差を反映するアッセイ法の開発

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ダイオキシンや多環芳香族炭化水素類のヒトや種々の動物細胞への作用を簡便に比較するため、種々の齧歯類動物のAhRおよびArntをクローニングしてヒトのものと構造を比較し、さらにそれらの遺伝子の活性化を比較測定できる酵母レポーターアッセイ系を構築するととを目指した。ゴールデンハムスター、モルモットの肺組織よりRNAを抽出しRT-PCR法によってAhrおよびArnt cDNAを増幅し、その塩基配列を決定した。cDNAからわかったアミノ酸配列によれば、ヒト、マウス、ゴールデンハムスター、モルモットのAhrは互いに、中央よりN末側で非常に相同性が高く、C末側で相同性が低かった。ゴールデンハムスターAhrのC末側Q-rich領域にはくり返し構造があり、Q-rich領域が他の種に比べて約2.2倍長くなっていた。クローン化したArnt cDNAからわかったアミノ酸配列は、4種間で相同性が高かった。ヒト、マウス、ゴールデンハムスター、モルモットのそれぞれAhrとArntとを発現し、ダイオキシンや多環芳香族炭化水素類を検出できる酵母アッセイ系を樹立した。種々の芳香族多環炭化水素(β-ナフトフラボン、2,3,7,8-テトラクロロジベンゾダイオキシン(TCDD)、ベンゾピレン、インディルビン、3-メチルコラントレン)のAhr/Arnt系活性化を測定・比較した。いずれの物質による活性化も定常レベルの500〜900倍となり、アッセイ系が効率良く働くことがわかった。インディルビンとTCDDによる活性化はモルモット>マウス=ヒト>ゴールデンハムスターの順に強かった。この順序は動物個体のTCDD感受性の順序と一致した。このことは動物のダイオキシン類感受性がそれぞれのAhr系活性化の大きさに依存することを示唆する。