マウス個体におけるDNAポリメラーゼβの機能解析

小鼠 DNA 聚合酶 β 的功能分析

基本信息

批准号：
01J04072
负责人：
菅生紀之
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University (2003)Yokohama City University (2001-2002)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J04072/
关键词：
DNA修復神経発生 DNAポリメラーゼβ ノックアウトマウスアポトーシス

项目摘要

DNA polymerase β (Polβ)は、塩基除去修復に関与し、短いDNAギャップを埋める活性を持つことが明らかとなっている。また個体においては、精巣や胸腺、脳で活性が高いなどの性質から、これらの臓器での修復・組換えへの関与が示唆されているが不明な点が多い。私は、Polβ欠損マウス(Polβ-/-)を作製し、発生過程の神経系の広範囲において分化した直後の神経細胞で異常に多くの細胞死(アポトーシス)が認められることを明らかにしている。さらに、p53欠損マウスとの二重変異マウスを作製した結果、p53のヘテロ変異(Polβ-/-p53+/-)により細胞死は減少し、ホモ変異(Polβ-/-p53-/-)でほぼ完全に消失していることから、このアポトーシスがp53依存的経路により制御されていることが明かとなった。しかし、予想に反してPolβ-/-で観察される脳構造の異常は、Polβ-/-p53-/-マウスにおいて回復しなかった。このことから、アポトーシスへの誘導を逃れた神経細胞は、その機能が完全には回復できておらず、神経細胞の発生・分化におけるPolβの役割の重要性が明確となった。さらに、p53の活性化はDNA損傷の蓄積が原因であると考えられるので、DNAの単鎖切断部位を認識し活性化することで塩基除去修復やアポトーシスに関与するPoly(ADP-ribose) Polymerase-1 (PARP-1)欠損マウスとの二重変異マウスを作製し、Polβ欠損マウスにおける神経細胞死へのPARP-1の関与を解析した。その結果、ホモ変異(Polβ-/-PARP-1-/-)は、胎生中期で発生異常が認められ致死となった。いっぽう、ヘテロ変異(Polβ-/-PARP-1+/-)では、Polβ-/-でみられる神経細胞死の減少が観察された。したがって、Polβ欠損により起こるアポトーシスに対してPARP-1の発現低下が抑制的に働くことが示唆された。

显然，DNA聚合酶β（POLβ）参与了基础去除修复，并具有填充短DNA间隙的活性。另外，在个人中，由于睾丸，胸腺和大脑的性质，这些器官的恢复和重组中有很多建议。我已经产生了POLβ（POLβ-/ - ）的小鼠（POLβ-/ - ），并发现在发生在发生过程的广泛神经系统中，在神经细胞中发现了许多细胞死亡（凋亡）。此外，由于使用p53缺乏小鼠创建了双重变化的小鼠，由于p53的异性（POLβ-/ - p53 +/-），细胞死亡已减少，POLβ（POLβ） - / - p53 - / - ）几乎是由于完全消失的。但是，在POLβ - / - p53 - / - / - 小鼠中未回收POLβ-/ - 观察到的大脑结构的异常。结果，从指导到细胞凋亡的逃脱的神经细胞尚未完全恢复，而波拉在神经细胞的产生和分化中的重要性也变得清晰。此外，由于p53的激活被认为是由于DNA损伤的积累，所以通过识别和激活DNA单链切割位点，参与了基础去除修复和凋亡。 PARP-1）制备了带有丢失小鼠的双变换小鼠，并分析了PARP-1参与POLβ缺乏小鼠的神经细胞死亡。结果，同型转化（POLβ-/ - PARP-1 - / - ）在胎儿生活的中间是异常的，并被杀死。另一方面，在杂极化（pola - / - PARP-1 +/-）中，观察到POLβ-/ - 发现的神经细胞死亡的降低。因此，有人提出，由POLβ缺陷引起的PARP-1表达在对照中的凋亡中的降低。