DNA-タンパク質クロスリンク誘発剤に対するヒト培養細胞の感受性  [in Japanese] Sensitivity of Human Cells to Formaldehyde and 5-Aza-2'-Deoxycitidine  [in Japanese]

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放射線は,DNAに酸化損傷や鎖切断を生じるが,他の損傷としてDNA-タンパク質クロスリンク(DPC)やDNA鎖間のクロスリンクも生じることが知られている。さらに,これらの損傷は,アルデヒド化合物や白金化合物の処理などでも生じる。しかし,これらの損傷に対する修復機構は,酸化損傷や鎖切断の修復に比べ不明な部分が多い。DPCは,ヒストンや転写因子などと異なり,DNA鎖にタンパク質が共有結合で固定されているため,立体障害によりDNAおよびRNAポリメラーゼの進行を阻害し,複製や転写に大きな影響を与えると予想される。当研究グループでは,原核生物のUvrABCタンパク質および修復欠損株を用いてDPC修復機構を検討した。その結果,UvrABCの<I>in vitro</I> DPC除去活性はクロスリンクタンパク質のサイズに依存し変化すること,さらに<I>in vivo</I>におけるDPC修復には,ヌクレオチド除去修復(NER)および組換え修復の関与が示唆された。本研究では,ヒト培養細胞のDPC修復機構を検討した。DPC損傷生成の特異性が高いと考えられるformaldehydeおよび5-aza-2'-deoxycytidineで細胞を処理し,コロニー形成法により生存率を求めた。formaldehydeは塩基およびタンパク質のアミノ基が架橋したDPC,また,5-aza-2'-deoxycytidineはDNAに取り込まれ5-azacytosineとCpGメチル化酵素が架橋したDPCを形成する。予備実験では,野生株に比べNER欠損株はformaldehydeに対しわずかな感受性を示した。この結果は,大腸菌においてNER欠損株と野生株の間に明確な感受性の差が認められたのと異なっている。今後5-aza-2'-deoxycitidine感受性を含め,より詳細な検討を行い,その結果を報告する。

Radiation produces various types of DNA lesions including oxidized bases, strand breaks, DNA-protein cross-links (DPCs), and interstrand cross-links (ISCs). DPCs and ISCs are also produced by exposure to aldehyde and platinum compounds. As contrasted with the repair mechanisms of oxidized bases and strand breaks, those of DPCs and ISCs have been poorly elucidated. DPCs are unique in that a bulky DPC protein is covalently bonded to DNA and hence could impair the access of factors involved in DNA transactions such as replication, transcription, and repair. We have investigated the repair mechanism of DPCs in prokaryotic cells. The <I>in vitro</I> damage-excising activity of UvrABC varied significantly depending on the size of DPC proteins. Furthermore, studies with repair-deficient <I>E. coli</I> cells show that nucleotide excision repair (NER) and recombinational repair are involved in the <I>in vivo</I> repair of DPCs. In the present study, we analyzed the sensitivity of human cells to formaldehyde (FA) and 5-aza-2'-deoxycytidine (AZC). FA produces a covalent bond between a base and protein, and AZC is incorporated into DNA to produce a covalent bond between 5-azacytosine and CpG methyltransferase. Cells were treated with the DPC-inducing agents and cell viability was measured by colony formation. etailed data and discuss the possible repair mechanism in human cells.

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  • The Japan Radiation Research Society Annual Meeting Abstracts

    The Japan Radiation Research Society Annual Meeting Abstracts 2006(0), 170-170, 2006

    Journal of Radiation Research Editorial Committee

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