がん原性DNA変異の生起とその抑制機構

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1.アルキル化剤によってDNAに生じた傷の実体を明らかにし、その生物学的効果を推定するため、まず遺伝学的、生化学的解析の容易な大腸菌を用いて研究を行った。まずアルキル化剤に対して特異的に高い感受性を示すミュータントを分離して、その変異を抑える性質を利用して遺伝子のクローニングを行った。ついでマキシセル法などによって遺伝子産物を同定し、発現ベクターに遺伝子をリクローニングして遺伝子産物(酵素蛋白質)を大量に生産した。それを利用してその蛋白質を精製し、酵素の特異性の決定や、蛋白質のアミノ酸組成、N末端附近のアミノ酸配列の決定を行った。一方クローン化したDNAを用いて塩基配列を決定し、遺伝子および蛋白質の一次構造を決定した。その結果alkA遺伝子の産物は分子量31400の蛋白質で、3-メチルアデニンDNAグリコシラーゼ【II】であること、ada遺伝子の産物は分子量39385の蛋白質で、0-6-メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼの活性をもつこと、tag遺伝子の産物は分子量21100の蛋白質で、3-メチルアデニンDNAグリコシラーゼ【I】であることが明らかになった。2.上記の酵素のうちalkA遺伝子でコードされるグリコシラーゼ【II】とada遺伝子でコードされるメチルトランスフェラーゼは、正常の細胞内にはごく僅かしか存在せず、低濃度のアルキル化剤で細胞を処理するとその活性が急激に上昇する。この現象は適応応答と呼ばれているが、その機構を分子レベルで明らかにした。3.哺乳動物の細胞増殖に関する遺伝子の中には、その活性の変化や増巾などによって細胞のがん化に結びつくものがあると考えられる。我々はハムスターBHK21の細胞増殖に関する温度感受性ミュータントにヒトのDNAを移入して形質転換細胞を得、そのような遺伝子の1つをクローニングすることに成功した。