ヒト塩基除去修復酵素の遺伝子多型に基づく活性の個体差に関する研究

基于人类碱基切除修复酶基因多态性的个体活性差异研究

• 批准号: 12213154
• 负责人: 新村 和也
• 金额: $ 2.5万
• 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 (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12213154/
• 关键词: 8-ヒドロキシグアニン; 塩基除去修復; 遺伝子多型; OGG1遺伝子; MYH遺伝子; SNP; DNAグリコシラーゼ; 突然変異

DNA中に生じた損傷塩基は突然変異の原因となる場合が多いため、その修復機構である塩基除去修復系の酵素遺伝子の一塩基多型(SNP)に基づく修復活性の差異は、各個人における遺伝子異常の起こりやすさを遺伝的に規定することになる。そこで、本研究は、塩基除去修復系遺伝子のSNPに基づく多型蛋白質の修復活性の差異を同定していくことを目的とする。本年度は、損傷塩基の一つである8-ヒドロキシグアニン(oh^8G)の修復に関わるヒトMYH,APEX遺伝子に注目し、11種類のSNPを同定し、その頻度を明らかにした。これらの多型のうち、7種類はアミノ酸の置換を伴うものであった。また、このうち、MYH遺伝子のQ324H多型の修復活性を(1)組替え蛋白質のアデニン除去能、(2)大腸菌での突然変異率制御能、の点で比較した。多型蛋白質間では有意な修復活性の差は見られなかったが、MYH-1型(ミトコンドリア型)は、MYH-2型(核型)に比ベ、活性が低いことを明らかにした。また、この検討を通して、MYH蛋白質は、生理的条件下では、DNA中のA:oh^8G塩基対を特異的に認識し、アデニンを除去修復する酵素であることを明らかにした。もう一つのoh^8G修復に関わる酵素遺伝子であるOGG1については、RT-PCR法および新規に作製した2種類の抗ヒトOGG1抗体を用いたウェスタンブロット法にて、そのアイソフォームを解析した。その結果、肺扁平上皮がんとの関連性が示唆されるSer326Cys多型の存在するOGG1-1a型が、ヒト細胞内での主要なアイソフォームであることを明らかにした。また、このOGG1-1a型蛋白質の活性調節機構をin vitroのニッキング法にて検討し、APEX蛋白質存在下では、OGG1蛋白質のAPリアーゼ活性が上昇することを示した。

DNA中产生的受损碱通常会引起突变，因此基于基础切除修复系统中酶基因的单核苷酸多态性（SNP）的修复活性差异，这是修复机制，从遗传上定义了每个个体遗传异常的可能性。因此，本研究旨在根据基础切除修复基因中的SNP确定多态蛋白质修复活性的差异。今年，我们专注于人类MyH和Apex基因，涉及修复8-羟基鸟嘌呤（OH^8G），这是受损的碱基之一，并确定了11种SNP，并揭示了频率。在这些多态性中，有7个与氨基酸取代有关。其中，比较了MYH基因中Q324H多态性的修复活性，以（1）从重组蛋白中去除腺嘌呤的能力以及（2）调节大肠杆菌中突变率的能力。尽管在多态性蛋白之间没有发现修复活性的显着差异，但据显示，MYH-1型（线粒体类型）的活性低于MYH-2型（核型）。此外，通过这项研究，揭示了MYH蛋白是一种专门识别A：OH^8G碱基对在生理条件下的碱基对，并去除和修复腺嘌呤。通过RT-PCR分析了另一种参与OH^8G修复的酶基因，并使用两种新产生的抗人类OGG1抗体分析了Western印迹。结果表明，包含Ser326Cys多态性的OGG1-1A类型表明它与鳞状肺细胞癌的关联是人类细胞中的主要同工型。此外，通过一种体外成绩方法研究了该OGG1-1A蛋白活性的调节机理，并表明在Apex蛋白的存在下，OGG1蛋白的AP裂解酶活性增加了。

项目成果

Shinmura,K.,Yamaguchi,S., et al: "Somatic mutations and single nucleotide polymorphisms of base excision repair genes involved in the repair of 8-hydroxyguanine in damaged DNA"Cancer Lett.. (in press).

Shinmura,K.、Yamaguchi,S. 等人：“参与修复受损 DNA 中 8-羟基鸟嘌呤的碱基切除修复基因的体细胞突变和单核苷酸多态性”Cancer Lett..（出版中）。

Kimura,K.,Shinmura,K., et al.: "Absence of germline CHK2 mutations in familial gastric cancer"Jpn.J.Cancer Res.. 91. 875-879 (2000)

Kimura,K.、Shinmura,K.等人：“家族性胃癌中不存在种系 CHK2 突变”Jpn.J.Cancer Res.. 91. 875-879 (2000)

Shinmura,K.and Yokota,J.: "The OGG1 gene encodes a repair enzyme for oxidatively damaged DNA and is involved in human carcinogenesis"Antiox.Redox Signal.. (in press).

Shinmura,K. 和 Yokota,J.：“OGG1 基因编码氧化损伤 DNA 的修复酶，并参与人类致癌作用”Antiox.Redox Signal..（出版中）。

Shinmura,K.,Kohno,T., et al.: "Expression of the OGG1-type 1a (nuclear form) protein in cancerous and non-cancerous human cells"Int.J.Oncol.. 16. 701-707 (2000)

Shinmura,K.,Kohno,T., et al.：“OGG1-type 1a（核形式）蛋白在癌性和非癌性人类细胞中的表达”Int.J.Oncol.. 16. 701-707 (2000

Shinmura,K.,Yamaguchi,S., et al: "Adenine excisional repair function of MYH protein on the adenine : 8-hydroxyguanine base pair in double-stranded DNA"Nucleic Acids Res.. 28. 4912-4918 (2000)

Shinmura，K.，Yamaguchi，S.，等人：“MYH 蛋白在腺嘌呤上的腺嘌呤切除修复功能：双链 DNA 中的 8-羟基鸟嘌呤碱基对”Nucleic Acids Res.. 28. 4912-4918 (2000)