トポイソメラーゼ阻害剤によるゲノム損傷の修復におけるDNA鎖切断修復機構の役割

DNA链断裂修复机制在修复拓扑异构酶抑制剂引起的基因组损伤中的作用

基本信息

批准号：
16023257
负责人：
足立典隆
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

トポイソメラーゼ阻害剤によるDNA損傷修復の機構解明を目的として,ヒトNalm-6細胞およびニワトリDT40,細胞由来の培養細胞変異株を用いて遺伝学的な解析を行った。その結果,トポイソメラーゼII阻害剤によるDNA損傷に対してニンドジョイニングが必須の役割を果たしていることが明らかとなった。これに対し相同組換えは,トポイソメラーゼII阻害剤による不可逆的な損傷を増やす方向に作用していた。以上の結果は酵母と全く逆であり,動物細胞を使った研究がいかに重要であるかを再認識させられた。また以上の結果から,エンドジョイニングを抑制すればトポイソメラーゼII阻害剤の作用を著しく増強できることが強く示唆された。一方,トポイソメラーゼI損傷修復には相同組換えが重要であり,エンドジョイニングは細胞の生存にとって不利に作用することがわかった。ただし,トポイソメラーゼI阻害剤によるDNA損傷は一本鎖切断が主であるため,今後はDNA一本鎖切断修復経路の関与について詳細な解析を進める必要がある。また,エンドジョイニングを欠損したDT40細胞がカンプトテシン耐性を示したことから,エンドジョイニング活性の低下ががん細胞の耐性獲得の原因となっている可能性が示唆された。次に,p53ステータスとトポイソメラーゼ阻害剤感受性との相関を明らかにするため,ヒトNalm-6細胞においてp53遺伝子のノックアウトを行った。さらに,Rad52や,Xrcc3,Ku70,DNA ligaseなどDNA鎖切断修復への関与が示唆される遺伝子について,順次ジーンターゲティングを行った。今後、ヒト細胞を用いた系統的な逆遺伝学的解析によって,より効果的な化学療法が確立されることが期待される。

为了阐明拓扑异构酶抑制剂诱导的 DNA 损伤修复机制，使用源自人 Nalm-6 细胞和鸡 DT40 细胞的培养细胞突变体进行了遗传分析。结果表明，nindojoining 在拓扑异构酶 II 抑制剂引起的 DNA 损伤中发挥着重要作用。相反，同源重组会增加拓扑异构酶 II 抑制剂引起的不可逆损伤。上述结果与酵母完全相反，让我们再次认识到利用动物细胞进行研究是多么重要。上述结果也有力地表明，拓扑异构酶II抑制剂的作用可以通过抑制末端连接来显着增强。另一方面，人们发现同源重组对于拓扑异构酶 I 损伤修复很重要，而末端连接不利于细胞存活。然而，由于拓扑异构酶I抑制剂引起的DNA损伤主要是由单链断裂引起的，因此未来需要详细分析DNA单链断裂修复途径的参与。此外，缺乏末端连接的DT40细胞表现出对喜树碱的耐药性，这表明末端连接活性的降低可能是癌细胞获得耐药性的原因。接下来，为了阐明 p53 状态与拓扑异构酶抑制剂敏感性之间的相关性，我们在人 Nalm-6 细胞中敲除 p53 基因。此外，我们对可能参与 DNA 链断裂修复的基因（例如 Rad52、Xrcc3、Ku70 和 DNA 连接酶）进行了连续基因靶向。未来，预计将通过利用人体细胞进行系统的反向遗传分析来建立更有效的化疗方案。