(6-4)光回復酵素及びそのヒト・ホモログ蛋白のDNA修復機構における役割

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10165209
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 藤堂 剛 京都大学, 放射線生物研究センター, 助教授 (90163948)
• Keywords: DNA修復 / (6-4)光回復酵素 / クリプトクローム / CRY / 青色光受容体 / 紫外線損傷

Research Abstract

紫外線による主なDNA損傷としてピリミヂンダイマーと(6-4)光産物が知られている。(6-4)光産物の突然変異誘発能はピリミヂンダイマーに比べ格段に強く、生成量は少ないものの、紫外線の生物影響を考えるうえで重要な損傷であると考えられている。生物が紫外線によるDNA損傷を修復する機構の一つに光回復がある。光回復は、可視光のエネルギーを利用して紫外線損傷を修復するもので、間違いが無いうえに効率が良く優れたDNA修復機構である。バクテリアから有袋類まで幅広くその存在が知られている。光回復により修復されるのはピリミヂンダイマーのみであると信じられてきたが、我々は(6-4)光産物に特異的に働く光回復酵素がショウジョウバエ細胞に存在する事を世界に先駆けて見い出し、その遺伝子を単離した。更に脊椎動物であるXenopusからも同様の活性を持つ遺伝子を単離すると同時にヒトからもそっくりのアミノ酸配列を持つ遺伝子を単離し、この酵素遺伝子が現存生物に幅広く分布している事、さらにピリミジンダイマー光回復酵素、植物のblue light photoreceptor等とともに青色光を利用する蛋白としておおきな蛋白ファミリーを形成していることをあきらかにしていた。
本年度は、ヒト・ホモログの機能を知るという最終目標にむかって、ノックアウトマウス作成及びショウジョウバエからこの遺伝子を単離しその生体での機能を解析した。ショウジョウバエの遺伝子を高発現するトランスジェニックハエを作成しその行動を調べたところ、この遺伝子がサー力ディアンリズムの光受容体として働いていることが明らかになった。さらに作成したノックアウトマウスを使いマウスでの昨日を解析中である。

Research Products

• [Publications] 藤堂 剛: "青色光受容タンパク質としての光回復酵素" 実験医学. 16巻8号. 1062-1068 (1998)
• [Publications] S.Nakajima et.al.: "Cloning and characterization of a gene(UVR3)required for photorepair of 6-4 photoproducts in Arabidopsis thaliana." Nucleic Acids Res.26. 638-644 (1998)
• [Publications] M.Kai et al.: "A new Drosophila ultraviolet light-damaged DNA recognition endonuclease that selectively nicks a(6-4)photoproduct site." Biochim.Biophys.Acta. 1397. 180-188 (1998)
• [Publications] T.Mizukoshi et al.: "Studies on the Chemical Synthesis of Oligonucleotides Containing the(6-4)Photoproduct of Thymine-Cytosine and Its Repair by(6-4)Photolyase" J.Am.Chem.Soc.120(41). 10634-10642 (1998)
• [Publications] T.Ishikawa et.al.: "DCRY is a Drosophila photoreceptor protein implicated in light entrainment for circadian rhythm." Genes to Cells. 4. 57-66 (1999)