発癌における内因性活性酸素によるDNA損傷の役割

内源性活性氧引起的 DNA 损伤在癌变中的作用

• 批准号: 11138260
• 负责人: 美野輪 治
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11138260/
• 关键词: 活性酸素; MutM; MMH; OGG1; 8-OH-G; ジーンターゲテイング; ゲノムDNA

[目的]活性酸素は、好気的代謝を行う細胞内で種々の代謝経路を経て生じるが、高反応性で毒性が強く、特に、細胞のゲノムDNAに対して変異原性を示すため、高等脊椎動物における発癌の重要な要因の一つと信じられている。しかしながら、活性酸素が生体中で実際に癌を引き起こす事を直接示す実験は、ほとんど知られていない。ゲノムの安定性を脅かす変異原性要因は多様であり、それによって生じるDNA損傷も多様であるので、こうしたDNA損傷に対処する修復系も必然的に多岐にわたる。ゲノムDNAを変異から守るためには、活性酸素によるDNA傷害を修復する酵素の存在が知られている。MMH(MutM homolog)/OGG1は、活性酸素による主要なDNA損傷である8-oxo-guanine(8-OH-G)特異的に認識し修復する酵素であり、塩基除去修復を行うグループに属する。そこで、このMMHの遺伝子が欠損したマウスにおいて、活性酸素による損傷の増大と発癌性の亢進が観察されれば、癌抑制遺伝子に対する生体中での変異導入の経路を初めて直接示すモデルとなる事が期待される。[方法]標的遺伝子組換え法により、Mmh欠損マウスを得た。諸臓器によりgenomic DNAを抽出し、Electro-chemical detectorにより溶出patternを検出するHPLCを用いて、8-OH-dGの定量を行った。[結果]これらのマウスにおけるゲノムDNA中の8-OH-Gの蓄積について検討したところ、9週齢のホモ接合で野性型に比べ体明瞭な8-OH-Gの上昇が認められた。一方、ヘテロ接合体は、野性型とほぼ同じ値を示し、上昇は認められなかった。これらの結果は、マウスの生体中でgenomic DNAが、常時、内因性の酸化的傷害要因にさらされており、Mmhが実際に酸化的塩基傷害の主要産物である8-OH-Gを修復する酵素である事を示している。

[目的] 活性氧是通过细胞内进行有氧代谢的各种代谢途径产生的，但它具有高反应性和毒性，并且对细胞的基因组DNA具有特别的诱变作用，被认为是致癌的重要因素之一。脊椎动物。然而，几乎没有已知的实验能够直接证明活性氧实际上会导致生物体癌症。由于威胁基因组稳定性的诱变因素是多种多样的，其造成的DNA损伤也是多种多样的，因此处理这种DNA损伤的修复系统也必然是多种多样的。为了保护基因组 DNA 免遭突变，众所周知存在可以修复活性氧引起的 DNA 损伤的酶。 MMH（MutM 同源物）/OGG1 是一种特异性识别和修复 8-氧代鸟嘌呤 (8-OH-G) 的酶，8-氧鸟嘌呤 (8-OH-G) 是活性氧引起的主要 DNA 损伤，属于执行碱基切除修复的组。因此，如果在缺乏该MMH基因的小鼠中观察到活性氧造成的损伤增加和致癌性增强，这可能成为第一个直接证明体内抑癌基因突变导入途径的模型。 [方法]通过靶向基因重组获得Mmh缺陷小鼠。从不同器官中提取基因组 DNA，并使用 HPLC 定量 8-OH-dG，并使用电化学检测器检测洗脱模式。 [结果] 当我们检查这些小鼠基因组DNA中8-OH-G的积累时，我们观察到与野生型相比，9周龄纯合小鼠的8-OH-G明显增加。另一方面，杂合子表现出与野生型几乎相同的值，并且没有观察到增加。这些结果表明，在活体小鼠中，基因组DNA不断暴露于内源性氧化损伤因子，Mmh实际上修复了氧化碱基损伤的主要产物8-OH-G，这表明它是一种酶。