ポリ(ADP-リボース)合成酵素欠損細胞及びマウスを用いたDNA修復機構の研究

利用多聚（ADP-核糖）合酶缺陷细胞和小鼠进行 DNA 修复机制研究

• 批准号: 10165226
• 负责人: 益谷 美都子
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: National Cancer Center Research Institute and Research Center for Innovative Oncology, National Cancer Center Hospital East
• 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: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10165226/
• 关键词: ポリ(ADP-リボース)合成酵素; ノックアウトマウス; DNA損傷; methvl methanesulfonate; ガンマ線; streptozotocin; 糖尿病; 細胞死

DNA修復機構におけるParpの機能を直接的に調べるためにマウス本酵素遺伝子断片を単離し、エクソン1を含む6kbを用いて作成したtargeting vectorをマウスES細胞J1に導入し、Parpヘテロ欠損株及びParpホモ欠損株を樹立した。Parpホモ欠損株ではParp活性は消失していた。アルキル化剤methyl methanesulfonate及びガンマ線照射に対する感受性をコロニー形成能で調べたところ、Parpヘテロ欠損株の感受性は親株と変わらなかったが、Parpホモ欠損株はアルキル化剤methyl methanesulfonate及びガンマ線照射に感受性亢進を示した。ガンマ線照射後、Parp欠損株においてもP53タンパク質レベルの上昇、及びp21,mdm-2mRNAの誘導とG2期停止誘導が認められたことからParpは、ES細胞のG1及びG2期周期停止誘導には必要でないことが示唆された。一方、樹立したParpヘテロ欠損ES細胞株を用いて129SvJ/ICRを遺伝的背景に持つParp欠損マウス系統を作成した。Parpホモ欠損マウスは、発生、形態異常や不妊性を示さなかった。このParp欠損マウスを用いて個体レベルでDNA損傷に対する感受性を調べたところ、ガンマ線、N-methyl-N-nitrosoureaによる致死効果が亢進していた。ところが同じくアルキル化剤に属するが、膵臓に特異的にβ-細胞傷害を誘発するstreptozotocin(STZ)による傷害に対しては抵抗性を示した。STZ腹腔内投与後、野生型マウスでは顕著なランゲルハンス島におけるβ-細胞死と委縮が認められ、血糖値の上昇が継続したが、Parpホモ欠損マウスではβ-細胞死とその機能障害は非常に軽微であり、血糖値の上昇は認められなかった。このことから種々のDNA損傷によるβ-細胞死が原因となるインスリン依存性糖尿病発症過程においてParpが重要な役割を有することが示された。

Function of DNA repair agency に お け る Parp の を direct に adjustable べ る た め に マ ウ ス traces of this enzyme 伝 son fragment を 単 し, エ ク ソ ン 1 contains を む 6 KB を with い て made し た targeting vectorを ウス ウスES cells J1に were introduced into <s:1> Parpヘテロ underdamaged strain and びParpホモ underdamaged strain を to establish た. Parpホモ damaged strains で で Parp activity <e:1> disappearance て て た た. ア ル キ ル the tonic methyl methanesulfonate and び ガ ン に マ irradiation す seaborne る susceptibility を コ ロ ニ ー form to で べ た と こ ろ, Parp ヘ テ ロ owe damage strain の susceptibility は parent strain と - わ ら な か っ た が, Parp ホ モ owe damage strain は ア ル キ ル tonic methyl Irradiation with methanesulfonate and びガ <e:1> に に of the に with hypersensitivity を shows <s:1> た. ガ ン マ after irradiation, Parp owe damage strain に お い て も P53 タ ン パ ク qualitative レ ベ ル の rise and び p21, MDM - 2 mrna の induction と G2 to stop its が recognize め ら れ た こ と か ら Parp は, ES cells induced に の G1 and び G2 cycle stop は necessary で な い こ と が in stopping さ れ た. Side, set up し た Parp ヘ テ ロ owe loss ES cell lines を with い て 129 SVJ/ICR を but 伝 background に hold つ Parp owe loss マ ウ を ス system made し た. Parpホモ damage ホモ ウス, occurrence, morphological abnormality や infertility を show さな を った った. こ の Parp owe loss マ ウ ス を with い て individual レ ベ ル に DNA damage で す seaborne る susceptibility を adjustable べ た と こ ろ, ガ ン マ line, N - methyl - N - nitrosourea に よ る death unseen fruit が hyperthyroidism し て い た. と こ ろ が with じ く ア ル キ ル the tonic に genus す る が, Cui perforatien に specific に beta cells damage を 発 lure す る streptozotocin (STZ) に よ る damage に し seaborne て は resistance を shown し た. Cast and after STZ intraperitoneal, wild type マ ウ ス で は 顕 the な ラ ン ゲ ル ハ ン ス island に お け る beta cells death shrinkage が と commission recognized め ら れ, blood sugar numerical の rise が 継 続 し た が, Parp ホ モ owe loss マ ウ ス で は beta cells die と そ の function handicap of は very に 軽 micro で あ り, rising blood sugar numerical の は め ら れ な か っ た. こ の こ と か ら kind 々 の DNA damage に よ る beta cells died because が と な る イ ン ス リ ン 発 dependency diabetes disease process に お い て Parp が cut を have important な service す る こ と が shown さ れ た.

项目成果

Y.Ariumi et al.: "Suppression of the poly(ADP-ribose)polymerase activity by DNA dependent protein kinase in vitro." Oncogene. (in press). (1999)

Y.Ariumi 等人：“体外 DNA 依赖性蛋白激酶抑制聚（ADP-核糖）聚合酶活性。”

M.Masutani et al.: "Poly(ADP-ribose)polymerase gene disruption conferred mice resistant to streptozotocin-induced diabetes." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 2301-2304 (1999)

M.Masutani 等人：“聚（ADP-核糖）聚合酶基因破坏使小鼠对链脲佐菌素诱导的糖尿病具有抵抗力。”

M.Masutani et al.: "Establishment of poly(ADP-ribose)polymerase-deficient mouse embryonic stem cell lines." Proc.Japan Acad.74,Ser B. 233-236 (1998)

M.Masutani 等人：“聚（ADP-核糖）聚合酶缺陷型小鼠胚胎干细胞系的建立。”

M.Masutani et al.: "Function of poly(ADP-ribose)polymerase in response to DNA-damage: gene-disruption study in mice." Mol.Cell.Biochem.(in press). (1999)

M.Masutani 等人：“聚（ADP-核糖）聚合酶响应 DNA 损伤的功能：小鼠基因破坏研究。”