一酸化窒素により生じるDNA損傷の遺伝的影響と修復機構の解明

阐明一氧化氮引起的DNA损伤的遗传效应和修复机制

基本信息

批准号：
04J05228
负责人：
中野敏彰
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J05228/
关键词：
NO cross-link DNA修復突然変異 Oxanine

项目摘要

一酸化窒素はDNA塩基の脱アミノ化を誘発し、グアニンからはキサンチンとオキザニン(Oxa)が生成する。これまでの研究で、Oxaは生体内物質とクロスリンクし、二次的損傷に変化するとを明らかにした。本研究では、これらの遺伝的影響と修復機構を検討した。まず遺伝的影響を検討するため、Oxaおよびスペルミン(Sp)とクロスリンクしたOxa(Oxa-Sp)を含むオリゴヌクレオチドを鋳型としてin vitroでDNA複製を行い複製が阻害される部位、複製阻害の強さ、損傷部位に取り込まれるヌクレオチドを解析した。OxaおよびOXA-Spは、それぞれ中程度および強い複製阻害効果を示した。Oxaには、dCMPおよびdTMPが1:0.72の効率で取り込まれ、Oxa-SpにはdAMPが低い効率で取り込まれた。よって、Oxaは中程度の致死効果を示すが、損傷乗り越え合成(TLS)が起こるとG:C-A:T transitionを誘発すること、一方Oxa-Spは強い致死効果を示すが、TLSが起こるとG:C-T:A transversionを誘発することが示された。次に修復機構を検討するため、塩基除去修復酵素を用いてOxaに対する除去活性を検討したが、その結果これらのOxaに対する除去活性は極めて弱かった。一方、Oxa-Spに対する活性は用いたすべての塩基除去修復酵素で認められなかった。Oxa-Spはかさ高い損傷であることから、ヌクレオチド除去修復(NER)機構により修復される可能性が高い。そこで、UvrABCヌクレアーゼおよび細胞粗抽出物を用いて、Oxa-Spに対するNER切断活性を検討した。Oxaを含む基質は切断されなかったが、Oxa-Sp含む基質は効率良く切断され、Oxa-SpがNER機構により修復されることが明らかとなった。

一氧化氮诱导DNA碱基的脱氨基，而鸟嘌呤产生黄氨酸和黄油（Oxa）。先前的研究表明，OXA与体内物质的交联，并转化为继发性损伤。这项研究检查了这些遗传效应和修复机制。首先，为了检查遗传效应，使用含有OXA和OXA（OXA-SP）的寡核苷酸在体外进行了DNA复制，与OXA和精子（SP）交联作为分析位点的模板，以抑制复制强度，复制抑制的强度，以及在损害部位纳入核苷酸的核苷酸。 OXA和OXA-SP分别显示出中度和强的复制抑制作用。 OXA掺入效率为1：0.72的DCMP和DTMP，而OXA-SP捕获了低效率的潮湿。因此，OXA具有中等的致命作用，但已显示出在损害克服损伤（TLS）时，它会诱导G：C-A：T转变，而Oxa-SP会表现出强烈的致命作用，但是当TLS发生时，它会诱导G：C-T：C-T：A转移。接下来，为了研究修复机制，使用碱基切除修复酶研究了针对OXA的去除活性，结果，针对OXA的去除活性极为弱。另一方面，使用使用的所有碱基切除修复酶，没有观察到OXA-SP的活性。 OXA-SP笨重，因此可能通过核苷酸切除修复（NER）机制来修复。因此，使用UVRABC核酸酶和粗细胞提取物研究了针对OXA-SP的NER切割活性。尽管未切割含氧抗体的底物，但含有OXA-SP的底物有效切割，并且发现OXA-SP是通过NER机制修复的。