抄録
[目的] 放射線によって生成した活性酸素によりDNA 前駆体 (デオキシリボヌクレオチド) に化学的修飾が生じ、損傷 DNA 前駆体が生じる。損傷 DNA 前駆体は DNA 中に取り込まれた後、DNA 修復酵素により除去される可能性が考えられる。本研究では、DNA 修復酵素の一つであるヌクレオチド除去修復酵素 UvrABC が、in vivo において酸化損傷ヌクレオチドにより誘発される変異の抑制に関与しているのか検討した。
[方法] uvrA、uvrB、uvrC 欠損大腸菌に酸化損傷ヌクレオチド 8-hydroxy-dGTP、2-hydroxy-dATP を直接添加して取り込ませ、抗生物質リファンピシン耐性獲得を指標として、rpoB 変異体率を算出した。また、mutT/uvrA、mutT/uvrB 二重欠損大腸菌に過酸化水素による酸化ストレスを負荷し、同様の方法で変異体率を算出した。次に、UvrABC 蛋白質が酸化損傷ヌクレオチドの取り込まれた損傷鎖ではなく、その相補鎖を切断して変異を固定しているという仮説をたて、精製 Thermus thermophilus HB8 UvrABC 蛋白質を用いて8-hydroxyguanine や 2-hydroxyadenine を含む DNA の切断活性を評価した。
[結果] uvrA、uvrB 欠損大腸菌においては、酸化損傷ヌクレオチド導入により、野生型と異なり変異体率の上昇がほとんど観察されなかった。一方、uvrC 欠損大腸菌においては大きな効果が見られなかった。また、mutT 欠損大腸菌においては過酸化水素処理により変異体率は上昇したが、二重欠損大腸菌においてその上昇は 1/3 ～ 1/4 に低下した。また、UvrABC 蛋白質を用いて8-hydroxyguanine や 2-hydroxyadenine を含む DNA の切断活性を評価したが、切断活性は観察されなかった。
[結語] 本研究により、UvrA と UvrB 蛋白質は UvrC 蛋白質に依存しない未知のメカニズムにより、酸化損傷ヌクレオチドによる変異の誘発に関与している可能性が示唆された。
