• DNAの塩基の一つ「シトシン」が酸化されると、変異を引き起こすことを新たに発見しました。これは、がんの原因の解明につながる手がかりとなります。

　広島大学大学院医系科学研究科(薬学部)の鈴木哲矢 助教、廣田杏 大学院生(当時)、紙谷浩之 教授のグループは、大阪大学大学院基礎工学研究科 岩井成憲 教授(当時)と共同で、遺伝子の本体であるDNAの4種類の塩基の一つであるシトシンが酸化されると、損傷部位に変異を引き起こすこと、損傷部位から離れた部位にも変異を引き起こす可能性があることを見出しました。

　多くの生物の遺伝子の本体はDNAです。遺伝情報が変わることを変異と呼び、変異が少しずつ蓄積していくことで、がんが発生するリスクがあがることが知られています(※1)。変異の多くはDNAが傷つくこと(化学的修飾)により引き起こされます。
　DNAは4文字(4種類の塩基)を持ちます。これまでの研究で、塩基の一つであるグアニンが酸化されると8-oxo-7,8-dihydroguanine(8-hydroxyguanine)などの酸化損傷塩基が生じることがわかっています(※2)。以前に本研究グループは、この損傷塩基が生じた部分に変異を引き起こすだけではなく、離れた部位にも変異を引き起こすことを見出していました。

　今回、本研究グループは、別の塩基であるシトシンに着目しました。シトシンが酸化されると、主な損傷として5-hydroxycytosineが生じます(※3)。5-hydroxycytosineを含むDNAをヒト細胞に導入した結果、5-hydroxycytosineがあった部位がチミン(塩基の一つ)などに変わっていることを見出しました。また、グアニンの酸化体ほどではないものの、5-hydroxycytosineがあった部位から離れた部位にも変異が起こっていました。
　一方、損傷部位から離れた部位での変異に着目して、紫外線によって生じる損傷であるチミン-チミン6-4光産物の影響を調べましたが、離れた部位での変異は観察されませんでした。
　今回の結果は、グアニンの酸化体だけではなく、シトシンの酸化体も変異を引き起こし、がんの原因の一つになっている可能性を示しています。

　今後は、他の損傷塩基の変異の生成機構を解明していきます。本研究の成果は、がん化の機構を理解し、それを抑制する方法の開発につながると期待されます。

論文題目：Mutagenicity of 5-hydroxycytosine in human cells
著者名：Tetsuya Suzuki , Ann Hirota , Shigenori Iwai , Hiroyuki Kamiya*(*責任著者)
掲載誌：Mutagenesis
2月2日付でオンライン掲載されました。以下は論文のリンク先です。
https://doi.org/10.1093/mutage/geag004

(※1)変異とがん：遺伝情報を担っているDNAはアデニン・チミン・グアニン・シトシンの4文字(塩基)からなり、この並びが遺伝情報です。がんに関連する遺伝子(がん遺伝子やがん抑制遺伝子)の遺伝情報の変化(変異)が複数回生じることで、がんが生じます。

(※2)グアニンの酸化体：種々のグアニンの酸化体が生成しますが、8-oxo-7,8-dihydroguanine(8-hydroxyguanine)は代表的なものであり、重要なDNAの損傷の一つと考えられています。

(※3)5-hydroxycytosine：下の図の左に描いた構造を持ち、六員環(六角形の部分)から出ているHO– がhydroxyと呼ばれる部分です。