抄録
クラスターDNA損傷は、電離放射線によってDNAへリックス二回転中に二つ以上の損傷が生じるものとして定義される。我々は、その生物効果に関してはいまだほとんど不明である、二本鎖切断以外(non-DSB type)のクラスターDNA損傷に注目して研究を進めている。放射線誘発されるクラスターDNA損傷がどの程度、また、どのように生物影響を及ぼすのかを調べるため、合成損傷（二つの塩基損傷を近接して人工的に配置させたもの）による細胞内での変異生成を調べるアプローチを試みている。この手法の利点として、放射線によって生じる多様な損傷のうち、特定の損傷の効果だけに限定して調べられる点があげられる。実際には塩基損傷として、8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-oxoG) とdihydrothymine (DHT)を用い、大腸菌野生株もしくはグリコシラーゼ欠損変異株(fpg, mutY, nth, fpgmutY, fpgmutYnth)に導入した。誘発突然変異は8-oxoGが制限酵素BsmAIの認識配列内にあることを利用して、制限酵素で切断されない断片として検出した。その結果、8-oxoG単独に対し、8-oxoGがDHTとクラスター化することで突然変異頻度は実際に高まることが見いだされた。突然変異頻度はfpg, nthにおいては野生型と同程度と低かったが、mutYにおいては非常に高くなり、fpgmutYでは、変異頻度が35%前後までさらに高まることが明らかとなった。これらの結果から、(1)損傷のクラスター化によりFpg活性は阻害されること(2) DHT鎖の複製の阻害が変異頻度の上昇に関与すること(3) 8-oxoGとDHTのクラスター損傷の変異誘発抑制にはMutYが重要な役割を果たすこと、が示唆され、クラスター損傷がもつ高い変異誘発効果及びその変異誘発機構に対する手がかりが示されつつある。
