哺乳動物生体内における突然変異原物質の生成とその除去に関わる酵素の解析

本年度の特定領域研究Aにおいて標題「活性酸素によって哺乳動物生体内で生じる遺伝毒性物質の排除機構」に沿って研究をすすめ、以下の述べるような成果を挙げることが出来た。(1)突然変異を強力に引起こす8-oxo-dGTPの排除機構の全貌を哺乳動物細胞でほぼ明らかにすることが出来た。またこの研究の過程で、この酸化ヌクレイチドのリボタイプである。8-oxo-rGTPが、RNA polymerase IIによってmRNAに取り込まれていることを明らかにした。(2)さらにこの様な転写エラーに対し、哺乳動物細胞は抑制するような機構を有していることを明らかにした。即ち、ヒトのMTH1蛋白は8-oxoGTPを8-oxoGMPに分解するとともに、Guanylate kinaseは分解産物である8-oxoGMPを再度リン酸化せず、酸化型ヌクレイチドは細胞外に排除されると考えられる。(3)また、酸化型リボヌクレオチドは酸化型のデオキシヌクレオチドになることはない。即ちリダクターゼは酸化型GDPを基質として還元反応を行なわない。(4)酸化RNAは酸化ヌクレイチドの誤った取り込みのみならず、細胞内のRNAの直接酸化によっても生じると考えられるが、最近申請者は酸化RNAに特異的に結合する因子をマウス組織から発見した(論文準備中)。この因子が酸化RNAの排除に機能している可能性について現在解析をすすめている。なお、(1〜3)についてはBiochemistry(1999)38,3610-3614.に報告している。

本年度の特定領域研究Aにおいて標題「活性酸素によって哺乳動物生体内で生じる遺伝毒性物質の排除機構」に沿って研究をすすめ、以下の述べるような成果を挙げることが出来た。(1)突然変異を強力に引起こす8-oxo-dGTPの排除機構の全貌を哺乳動物細胞でほぼ明らかにすることが出来た。またこの研究の過程で、この酸化ヌクレイチドのリボタイプである。8-oxo-rGTPが、RNA polymerase IIによってmRNAに取り込まれていることを明らかにした。(2)さらにこの様な転写エラーに対し、哺乳動物細胞は抑制するような機構を有していることを明らかにした。即ち、ヒトのMTH1蛋白は8-oxoGTPを8-oxoGMPに分解するとともに、Guanylate kinaseは分解産物である8-oxoGMPを再度リン酸化せず、酸化型ヌクレイチドは細胞外に排除されると考えられる。(3)また、酸化型リボヌクレオチドは酸化型のデオキシヌクレオチドになることはない。即ちリダクターゼは酸化型GDPを基質として還元反応を行なわない。(4)酸化RNAは酸化ヌクレイチドの誤った取り込みのみならず、細胞内のRNAの直接酸化によっても生じると考えられるが、最近申請者は酸化RNAに特異的に結合する因子をマウス組織から発見した(論文準備中)。この因子が酸化RNAの排除に機能している可能性について現在解析をすすめている。なお、(1〜3)についてはBiochemistry(1999)38,3610-3614.に報告している。