ヌクレオチド除去修復による遺伝情報維持と細胞機能制御機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12143207
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 菅澤 薫 理化学研究所, 細胞生理学研究室, 先任研究員 (70202124)
• Keywords: ヌクレオチド除去修復 / 色素性乾皮症 / XPC-HR23B複合体 / DNA損傷

Research Abstract

哺乳類のゲノム全体で働くヌクレオチド除去修復(NER)において、損傷認識因子として機能するXPC-HR23B複合体のDNAに対する結合特異性の詳細な解析を行った。その結果、XPC-HR23BはDNAが二本鎖から一本鎖に移行する境界部分の構造を好んで結合する、構造特異的DNA結合因子であることがわかった。このような性質は、NER機構が化学構造上まったく共通性のない種々のDNA損傷を修復するための重要な分子基盤を与えるものと考えられる。一方、XPC-HR23BがDNAの構造異常を認識することから、従来NER以外の機構によって修復されると考えられてきた損傷に対しても結合できる可能性が示唆されたが、実際O^6-アルキルグアニンがその一例であることを見いだした。さらに無細胞系においてNERによるO^6-アルキルグアニンの切り出しを検出したが、その活性は細胞の種類によって大きく異なっていた。これはアルキルグアニンアルキルトランスフェラーゼなどの他の修復機構の活性に依存していると考えられ、ある種の損傷に対して複数の修復機構間で相互作用があることを示唆するものである。また、酵母2ハイブリッド法を用いてXPCと相互作用する因子を検索したところ、チミンDNAグリコシラーゼ(TDG)が得られた。無細胞系においてXPCがTDGと直接相互作用し、その活性を促進することを証明した。このことからXPCがNERのみならず、塩基除去修復機構にも関与することで自然突然変異の抑制に寄与している可能性が示された。

Research Products

• [Publications] Kusumoto, R. et al.: "Diversity of the damage recognition step in the global genomic nucleotide excision repair in vitro"Mutation Research. 485. 219-227 (2001)
• [Publications] Araki, M. et al.: "Centrosome protein centrin 2/caltractin 1 is part of the xeroderma pigmentosum group C protein complex that initiates global genome nucleotide excision repair"Journal of Biological Chemistry. 276. 18665-18672 (2001)
• [Publications] Sugasawa, K. et al.: "A molecular mechanism of DNA damage recognition by the xeroderma pigmentosum group C protein complex"DNA Repair. 1. 95-107 (2002)
• [Publications] Ng, J. M. Y. et al.: "Developmental defects and male sterility in mice lacking the ubiquitin-like DNA repair gene mHR23B"Molecular and Cellular Biology. 22. 1233-1245 (2002)