エームス試験陰性発がん物質によるシグナルカスケードとゲノム不安定性

艾姆斯测试阴性致癌物引起的信号级联和基因组不稳定

• 批准号: 20012003
• 负责人: 山本 和生
• 金额: $ 7.17万
• 依托单位: Tohoku 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20012003/
• 关键词: 非変異発がん物質; hydroquinone; MAPK経路; G2; M境界停止; elongated bud; p53; ATM; ATR; 異数性; phenyl hydroquinone; mitotic index; P53; 中心体

エームス試験などの微生物の試験では突然変異を誘発しないが,マウスでがんを誘発する化学物質(非変異発がん物質)が知られている。これらの物質のなかで,hydroquinone(HQ)の作用機構を出芽酵母を用いて調べた。HQはベンゼンの代謝物で,白血病などの血液系に作用する。その結果,Hog1タンパク質をリン酸化し活性化すること(MAPK経路の活性化),細胞周期をG2/M境界で停止すること,G2/M境界停止に特徴的なelongated budを形成し,その形成はSwe1(ヒトWee1のhomolog)タンパク質の安定化に依存することがわかった。Swe1の安定化はG2/M停止を導く。従って,HQはMAPKを活性化して,G2/M停止を導き,その結果異数性を誘発することがわかった。次に,酵母の結果がヒト細胞でも当てはまるかどうかを検証した。HCT116細胞に対して,HQは異数性を誘発した。HQはまたアポトーシスも誘発し,中心体の増幅も誘導した。一方,HQはG2/M期での細胞周期の進行を遅らせることも明らかとなった。HQはまたp53をリン酸化して安定化する。そこで,p53の役割について調べたところ,p53欠損株では,細胞周期の遅延が解消し,中心体増幅も観察されなくなり,異数性も観察されなくなった。P53正常株で,G2/M境界の移行を調節するWee1をノックダウンしたところ,HQによる中心体増幅も,異数性も観察されなかった。HQはp53を活性化するがODNA損傷に反応するATM/ATRの活性化は見られない。以上より,HQはヒト細胞ではDNA損傷を経ないで,p53を活性化し,その結果G2/M境界で細胞周期を停止(遅延)させることで,中心体の増幅を起こし,その結果異数性となる。HQのこのような作用は,OPPなどのエームス試験陰性化学物質の作用機構と同じであった。

诸如AMES测试之类的微生物测试不会诱导突变，但是已知诱导小鼠癌症的化学物质（非突变致癌物）。在这些物质中，使用芽酵母研究了羟基酮（HQ）的作用机理。总部是苯的代谢产物，作用于白血病等血液系统。结果表明，HOG1蛋白的磷酸化和激活（MAPK途径的激活），在G2/M边界处阻止细胞周期，而延长的芽，G2/M边界停滞的特征，这取决于Swe1（人WEE1同源性）蛋白的稳定化。 SWE1的稳定导致G2/M停止。因此，发现总部激活MAPK，导致G2/m停滞，导致非整倍性。接下来，我们检查了酵母的结果是否也适用于人类细胞。 HQ诱导了HCT116细胞的非整倍性。 HQ还诱导凋亡，并诱导中心体的扩增。同时，还揭示了总部在G2/m相期间减慢细胞周期的进程。 HQ还磷酸化并稳定p53。因此，当我们研究p53的作用时，细胞周期延迟在p53缺陷株中解析，并且不再观察到中心体扩增，并且不再观察到非整倍性。在正常的p53菌株中，我们击倒了调节G2/m边界过渡的WEE1，而HQ均未观察到中心体扩增和非整倍性。总部激活p53，但没有看到ATM/ATR激活对ODNA损害的响应。从以上，HQ激活p53，而无需在人类细胞中受到DNA损伤，因此，逮捕了（延迟）G2/m边界处的细胞周期，从而导致中心体的扩增，从而导致非整倍性。总部的这种效果与AMES的作用机理相同，例如OPP等负化学物质。

项目成果

Benzene metabolite, hydroquinone induces Hog1-dependent stress response signaling and causes aneuploidy in Saccharomyces cerevisiae

苯代谢物氢醌诱导 Hog1 依赖性应激反应信号传导并导致酿酒酵母的非整倍性

• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of Radiation Research (in press)
• 作者: 堀美香;原島秀吉;紙谷浩之;Akira S.;Niraldo Paulino;Toshitaka Yamakawa;T. Tsuchiya;Takeki Shiga
• 通讯作者: Takeki Shiga

A novel monofunctional DNA glycmylase activity against thymine glycol in mouse cellnuclei

一种针对小鼠细胞核中胸腺嘧啶乙二醇的新型单功能 DNA 甘淀粉酶活性

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Radiat. Res. 49
• 作者: 庄子習一;尹棟鉉;関口哲志;水野潤;荒川貴博;船津高志;Yamamoto R
• 通讯作者: Yamamoto R

UVA1 genotoxicity is mediated not by oxidative damage but by cyclobutane pyrimidine dimers in normal mouse skin

• DOI: 10.1038/jid.2008.61
• 发表时间: 2008-09-01
• 期刊: JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY
• 影响因子: 6.5
• 作者: Ikehata, Hironbu;Kawai, Kazuaki;Ono, Tetsuya
• 通讯作者: Ono, Tetsuya

Identification and Characterization of R2R3-MYB and bHLH Transcription Factors Regulating Anthocyanin Biosynthesis in Gentian Flowers

• DOI: 10.1093/pcp/pcn163
• 发表时间: 2008-12-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Nakatsuka, Takashi;Haruta, Katia Sanae;Nishihara, Masahiro
• 通讯作者: Nishihara, Masahiro

Temperature-Sensitive Photoreactivation of Cyclobutane Thymine Dimer in Soybean

大豆中环丁烷胸腺嘧啶二聚体的温敏光活化

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Radiation Research 49
• 作者: Wan-Ling Hsu.;et al.;Y. Ishikawa;Y. Ishikawa;Y. Ishikawa;石川 裕二;伊藤真之;伊藤真之;Masayuki Itoh;伊藤真之;伊藤真之;関西ネットワークシステム編;Fedina I.;Okafuji A.;Sudo E;Hidema J.;A. Yamamoto
• 通讯作者: A. Yamamoto