DNAトポイソメラーゼ機能の分子生物学的研究と癌化学療法への応用

DNA拓扑异构酶功能的分子生物学研究及其在癌症化疗中的应用

• 批准号: 05151074
• 负责人: 安藤 俊夫
• 金额: $ 11.2万
• 依托单位: Aichi Cancer Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Cancer Research
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05151074/
• 关键词: DNAトポイソメラーゼ; CPT-11; VP-16; MST-16; 核マトリックス; スーパーコイル化因子; 薬剤耐性

今年度はトポイソメラーゼ(トポ)IIの生理機能の解明に関し進展があった。トポIIの特異的阻害剤である抗癌剤MST-16(ICRF化合物)の細胞増殖に対する作用の解析からトポIIの必須な機能はM期における染色体の凝縮と分離のみにあり、他期におけるDNAの複製や転写においては他のトポと機能的相補をしていると思われる。トポIIalphaは生体組織では細胞分裂の盛んな組織のみに見いだされ(in situにおけるmRNA、抗体による酵素の検出により)、トポIIbetaは分裂終了後の組織にもほぼ一様に分布していた。それぞれの特異的な役割を示唆している。マウストポIIalpha、betaのcDNAがクローン化され、構造決定された。マウストポIIalphacDNAは酵母のトポII欠損株を相補した事を利用してマウストポIIalphaの温度感受性変異を分離した。また酵母における非相同的組換え検出系を初めて確立し、トポIIの関与、RAD52の関与を示した。複製、転写等のDNA代謝の場として重要視されている核マトリックスのin vitroにおける再構成系を確立した。これにより、核マトリックス上における遺伝子機能発現の分子機構をin vitroで解明できる手がかりを得た事になる。DNAの転写には超ラセン化等の高次構造が必須とされるが、それを導入するsupercoil化因子(SCF)のcDNAが、カイコ、ショウジョウバエ、ネマトーダ、マウスからそれぞれクローン化され、ショウジョウバエの発生過程では種々の組織で発現される事を示した。化学療法の分野では抗癌剤CPT-11-VP-16に対する獲得耐性の機構として(1)トポIとトポIIalphaの構造遺伝子の変異、(2)mRNAの発現量の低下、(3)薬剤の細胞内蓄積性の低下の3つの機構がある事が示された。(3)に関してはCPT-11に対しては膜電位差の低下により、又VP-16に対しては膜糖タンパクであるMRP(MDRI Related Protein)の過剰発現による事が示された。これに対して、いわゆる自然耐性の機構に関してはなお不明な点が多い。

This year, the physiological function of the two groups is related to progress. Analysis of the effect of specific inhibitor II on cell proliferation of anticancer agent MST-16(ICRF compound). The essential function of inhibitor II is DNA replication and transcription in M phase, chromosome condensation and separation in other phase and complementary function in other phase. In vivo, the expression of mRNA, antibody and enzyme in cell division and in vivo, the expression of IIalpha and IIbeta in cell division were detected. It's a special kind of service. Alpha, beta cDNA, structure determination The yeast strain II was isolated using the temperature sensitivity of the strain II. The relationship between RAD52 and RAD52 is established. DNA metabolism fields such as replication, transcription, etc. are important to establish a system of recombination in vitro. The molecular mechanism of gene function development in vitro DNA coding is essential for higher-order structures such as hypercoilization, and the introduction of supercoilization factors (SCF) into cDNA is essential for the development of DNA coding. The mechanism of resistance acquisition in the field of chemotherapy is shown by (1) structural differences in the protein I and II alpha,(2) decreased mRNA production,(3) decreased intracellular accumulation of the drug, and (4) mechanisms of resistance acquisition in the field of chemotherapy. (3)This is related to CPT-11, VP-16 and MRP(MDRI Related Protein). This is the case with the natural tolerance mechanism.

项目成果

Koiwai,O.,Yasui,Y.,Sakai,Y.,Yanagihara,S.& Andoh,T.: "Cloning of the mouse cDNA encoding DNA topoisomerase I and chromosomal location of the gene." Gene. 125. 211-216 (1993)

小岩井，O.，安井，Y.，酒井，Y.，柳原，S.

Tsutsui,K.,Tsutsui,K.,Okada,S.,Watanabe,M.,Shohmori,T.et.al.: "Molecular cloning of partial cDNA for rat DNA topoisomerase II isoforms and their differential expression in brain development." J.Biol.Chem.268. 19076-19083 (1993)

Tsutsui,K.、Tsutsui,K.、Okada,S.、Watanabe,M.、Shohmori,T.et.al.：“大鼠 DNA 拓扑异构酶 II 亚型的部分 cDNA 的分子克隆及其在大脑发育中的差异表达。”

Kato,J.,Suzuki,H.and Ikeda.H: "Purification and characterization of DNA topoisomerase IV in Escher ichia coli." J.Biol.Chem.267. 25676-25684 (1992)

Kato, J.、Suzuki, H. 和 Ikeda.H：“大肠杆菌中 DNA 拓扑异构酶 IV 的纯化和表征。”

Tabuchi,H.,Handa,H.and Hirose,S.: "Underwinding of DNA on binding of yeast TFIID to the TATA element." Biochem.Biophys.Res.Commun.192. 1432-1438 (1993)

Tabuchi,H.、Handa,H. 和 Hirose,S.：“酵母 TFIID 与 TATA 元件结合时 DNA 的下旋。”

Kato,J.and Ikeda,H.: "Purification and characterization of DNA topoisomerase IV in Escher ichia coli." Molecular Biology of DNA Topoisomerase and Its Application to Chemotherapy. 31-37 (1993)

Kato,J. 和 Ikeda,H.：“大肠杆菌 DNA 拓扑异构酶 IV 的纯化和表征。”