突然変異の分子病態

突变的分子发病机制

• 批准号: 08280104
• 负责人: 真木 寿治
• 金额: $ 132.48万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08280104/
• 关键词: DNA複製; 複製エラー; ミスマッチ修復; 酵素ラジカル; DNA修復; フレームシフト; 繰り返し配列; ノックアウトマウス; 酸素ラジカル; 突然変異; DNA; DNA組換え; がん遺伝子; DNAポリメラーゼ; 遺伝子; 自然突然変異; 遺伝的不安定性; がん; 遺伝病

本研究計画での主要な問題点は自然突然変異の発生原因や変異を抑制する機構の解明と生体でのそれらの制御や生物学的あるいは医学的影響を明らかにすることである。本年度は以下の2つの項目について研究を実施し、新たな知見を得た。1.自然突然変異の分子機構:DNAポリメラーゼによる複製エラーを解析するための新しい試験管内複製系を構築し、lagging鎖DNA合成での複製エラーの特徴を検討した。これまでの複製フォークでのDNA合成に比較して、lagging鎖合成では10倍程度正確な複製がなされることが判明した。また、校正機能が欠損した場合の複製エラーの特徴についても明らかにし、顕著な鋳型配列依存性が見出された。大腸菌およびヒト細胞において、DNA損傷でのバイパスDNA合成に関与する新規のDNAポリメラーゼを発見し、それらの生化学的特徴付けを行った。酵素ラジカルによる異変原性ヌクレオチドおよびDNA損傷について、試験管内DNA合成系での異変誘発能を詳細に検討した。2.高等生物における突然変異の特異性:酵素ラジカルによる損傷に起因する突然変異を解析するためにMTH1遺伝子、MSH2遺伝子、および両遺伝子欠損のノックアウトマウスに異変解析用の標的遺伝子を導入した。このマウスでの突然変異率と異変スペクトラムの検討を開始した。染色体上のマイクロサテライトDNAの繰り返し数の変化を引き起こしている変異の発生について、癌関連遺伝子およびそれ以上の遺伝子での発生頻度を検討し、ヒトでのこれらの異変の意義について検討した。

The main problems of this research project are the causes and suppression of sudden changes in nature, the understanding of mechanisms, the control of organisms, the influence of medicine, etc. This year, the following two projects were carried out and new knowledge was obtained. 1. Molecular mechanisms of natural mutation:DNA sequencing, replication, and characterization of replication in vitro The DNA synthesis of these clones is 10-fold more accurate than that of lagging-locked DNA. In addition, the correction function is not enough to copy the characteristics of the case, and the type of arrangement dependency is also found E. coli cell culture, DNA damage, DNA synthesis, new DNA diversity, development, biochemical characterization, etc. This paper discusses in detail the differential induction of DNA synthesis in vitro and in vivo. 2. Specificity of higher organisms: enzyme mutation causes mutation analysis, MTH1 gene, MSH2 gene, and MSH2 gene are introduced into target genes for mutation analysis. This is the beginning of a new era. The frequency of occurrence and significance of variation in the number of DNA mutations on chromosomes are discussed.

项目成果

M.Inoue: "Induction of chromosomal gene mutations in Escherichia coli by direct incorporation of oxidatively damaged nucleotides." J.Biol.Chem.273. 11069-11074 (1998)

M.Inoue：“通过直接掺入氧化损伤的核苷酸来诱导大肠杆菌中的染色体基因突变。”

M.Nomoto: "Analysis of 8-hydroxyguanine in rat kidney genomic DNA after administration of renal carcinogen,ferric nitriloacetate"Carcinogenesis. 20. 837-841 (1999)

M.Nomoto：“施用肾致癌物质次氮基乙酸铁后大鼠肾基因组 DNA 中 8-羟基鸟嘌呤的分析”致癌作用。

T.Ogi: "Mutation enhancement by DINB1,a mammalian homologue of the Escherichia coil"Genes to Cells. 4(11). 607-618 (1999)

T.Ogi：“DINB1（大肠杆菌的哺乳动物同源物）的突变增强”基因到细胞。

M.Watanabe: "Purification and Characterization of Wild-type and Mutant“Classical"Nitroreductases of Salmonella typhimurium: L33R mutition greatly diminishes binding of FMN to the nitroreductase of S.typhimunum." J.Biol.Chem.273. 23922-23928 (1998)

M.Watanabe：“鼠伤寒沙门氏菌野生型和突变型“经典”硝基还原酶的纯化和表征：L33R 突变极大地减少了 FMN 与鼠伤寒沙门氏菌硝基还原酶的结合。”J.Biol.Chem.273.23922-23928（ 1998）

T.Miyashita: "Intracellular aggregate formation of dentatorubral-pallidoluysian atrophy(DRPLA)protein with the extended polyglutamine." Biochem.Biophys.Res.Comm.249. 96-102 (1998)

T.Miyashita：“齿状红核苍白球路易体萎缩 (DRPLA) 蛋白与延伸的聚谷氨酰胺在细胞内形成聚集体。”