DNA単鎖切断の細胞応答

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10480131
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 安井 明 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (60191110)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保田 美子 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (30260102) ; 高尾 雅 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (70216612)
• Keywords: DNA損傷 / DNA修復 / DNA切断 / 紫外線 / 除去修復

Research Abstract

DNA単鎖切断は、DNAに生じる損傷の内最も頻度の高いものの一つで、複製を経て二本鎖切断をもたらすことが知られている重要な損傷である。しかし、DNAに単鎖切断のみを起す方法はなく、どのように修復されるのかについては良く知られていない。我々は、紫外線で生じる二つの主な損傷であるピリミジン二量体と6-4光産物のいずれをも認識してそのすぐ5'側に3'-OHを残す様にニックを入れる酵素とその遺伝子を真核微生物で見つけUVDEと名付けた。今年度は、(1)この蛋白が、紫外線のみならず、活性酸素で生じる塩基を失った部位(APサイト)をも切る活性を持つAPエンドヌクレアーゼであることを見つけた。UVDEは生命にとって最も危険なDNA損傷をもたらす紫外線と活性酸素の両方が生み出すメジャーな損傷を全て修復することの出来る修復酵素であることが明かとなった。(2)この酵素を持つ分裂酵母の種々のDNA修復欠損及びUVDE欠損細胞を遺伝的に解析して、UVDEが始める除去修復がどの生物も持っているヌクレオチド除去修復と役割を分担して、分裂酵母の大変高い紫外線抵抗性を生み出している事を明らかにした。すなわち、UVDEは素早くゲノム全体の修復を行い、とりわけ、細胞が増殖している時は、この修復の効果が大きい。ヌクレオチド除去修復のする、転写鎖に生じた損傷を修復する転写依存修復をUVDEは出来ない。(3)この遺伝子をヒト細胞でヌクレオチド除去修復の欠損細胞に導入したら、果たしてその細胞は野生株と同じ程度の紫外線抵抗性を示し、この修復がヒトでも機能することを証明した。

Research Products

• [Publications] Yasuhira S.他2名: "Transcription dependence and the roles of two excision repair pathways"J. Biol Chem.. 274. 26822-26827 (1999)
• [Publications] Kanno S.他3名: "Repair of apurinic/apyrimidinic sites by UV damage endonuclease;"Nucleic Acids Res. 27. 3096-3103 (1999)
• [Publications] Yoon J.-H.他6名: "Processing of UV damage in vitro by FEN-1 protein"Biochemistry. 38. 4809-4817 (1999)