山本和生「遗伝子変异制御概论」.ppt

　山本　和生「遺伝子変異制御概論」 Cell cycle M期（Mitosis) karyokinesis cytokinesis 分裂中の中心体と染色体の関係 接着因子の分解と後期への進行?spindle checkpoint Swe1 (Wee1)，Cdc25によるG2/M境界checkpoint G2/M境界checkpointシグナルと異数性の生成 Diploid (2n)とhaploid (n) ゲノム（ゲノム研究） DNAは自己複製する 葛飾 北斎 (1760 - 1849) 木版画(wood block printing)の作り方 If the template is used too much… 塩基置換などによる突然変異は複製（コピー）エラーの結果である 大腸菌自然突然変異 大腸菌やヒトで観察される突然変異 発がん がん（cancer） protooncogeneとがん抑制遺伝子 遺伝子が特定された病気（一部） 発がんと突然変異 環境化学物質の突然変異原性（遺伝毒性），発がん性の試験 放射線誘発突然変異と細胞悪性形態変化の頻度は違う 突然変異による発がんとaneuploidyによる発がん がん突然変異説に対する疑問 Aneuploidy (異数性）とがん 同じCAN1遺伝子の変異でもdiploidとhaploidで突然変異頻度が異なるカナバニン抵抗性突然変異(CanR) 酵母aneuploidy実験系とCanRの生成 Loss of heterozygosity (LOH) = can1(+/-)からcan1(-/-)の生成 非変異?発がん物質によるaneuploidy 化学物質によるaneuploidy生成機構；o-phenyl phenol ，PHQの作用機構 PHQのaneuploidy誘導性 ヒト培養細胞でもPHQはAneuploidyを引き起こす PHQは，酵母の細胞周期をG2-M期で停止する PHQ 処理すると酵母の形態異常 (elongated bud)が観察される Swe1 (Wee1)，Cdc25によるG2/M境界checkpoint PHQはSwe1を安定化する Swe1変異株ではPHQ処理しても細胞周期は正常に進む DNA damage checkpointとG2/M transition checkpoint PHQはHog1(p38)をリン酸化する Hog1, swe1, chk1変異株でのPHQによる突然変異の誘発 Hog1, swe1変異株ではPHQによる異数性は誘発されない PHQ作用のまとめ PHQはヒト培養細胞にアポトーシスを誘導する PHQは中心体の増幅もしくは断片化を誘導 G2/M境界での停止が何故染色体異数化を誘導するのか？ 非変異?発がん物質OPP 細胞周期と遺伝的不安定性 Aneuploidy(CIN)を考えると何がいえるか Aneuploidy (CIN)とがん P53(+/-) マウスの発がん機構(Kuperwasser C et al., Am J Pathol. 157:2151-2159, 2000.) がんは突然変異？Aneuploidy? can1⊿ ADE2 LYS2 CanR ADE+ LYS+ CanR ADE+ lys- CanR ade- lys- 組み換え 遺伝子変換 aneuploidy 0 20 40 60 80 % 遺伝子変換 組み換え aneuploidy 遺伝子変換 組み換え aneuploidy 未処理 ADE2 ADE2 LYS2 遺伝子変換 組み換え aneuploidy 無処理-- 1 x 10-4 Acrylamide (AA 100 mM) 1x 10-3 Acrylonitrile (AN 75μM）9 x 10-4 Carbendazim (CD 0.2 mM) 6 x 10-4 AA 100 mM AN 75μM CD 0.2 mM 組み換え 遺伝子変換 aneuploidy 0.00 0.25 0.50 OPP (mM) CanR-frequency Surviving fraction 輸入柑橘類の防カビ剤として使用されるポストハーベスト剤。突然変異は誘発しない。DNAに作用しない。マウスに膀胱がんを誘発する。 Fe3+ Fe2+ O2 O2- NAD? NADH OPP phenylhydroquinone (PHQ) Phenyl benzoquinone (PBQ) 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-4 10-3 10-2