2009 Fiscal Year Annual Research Report
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20870042
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
福井 健二 The Institute of Physical and Chemical Research, 機能解析第2研究チーム, 研究員 (00466038)
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| Keywords | DNA修復 / DNAミスマッチ修復 / 酸化傷害 / 酸化ストレス / Vitamin B_1 / 高度好熱菌 |
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| Research Abstract |
新奇の相同組換え抑制蛋白質であるバクテリアMutS2の分子機能解析を行った。高度好熱菌のmutS2破壊株は過酸化水素に対して感受性を示すことから、MutS2は相同組換えの抑制以外の機能も持つと推測されていた。まず共免疫沈降法により、高度好熱菌MutS2が、DNAミスマッチ修復系酵素であるMutSやMutLと細胞内で相互作用することを確かめた。また、試験管内において、MutSやMutLがMutS2のDNA切断活性を促進することを確かめた。さらに、DNAマイクロアレイにより、mutS,mutL,mutS2破壊株において、Vitamin B_1生合成系が活性化されていること、mutS,mutL,mutS2破壊株は過酸化水素添加時に突然変異率が上昇すること、Vitamin B_1は過酸化水素に対する耐性を与えることを確認した。これらの結果は、MutS2が、相同組換えの抑制以外に、酸化傷害DNAの修復に関与し、その機能にはmutS,mutLが必要であることを示す。また、バクテリアにおいて、酸化傷害DNA修復機構の不全には酸化ストレス耐性を増進させることで対処するという戦略がとられていることを示唆するものである。
並行して、MutS2のDNA切断活性を担う触媒ドメイン、Smrドメインの機能解析を行った。その結果、高度好熱菌Smrドメインの分岐DNA構造に対する特異性が確認された。ヒトでは、発癌抑制機構への関与が予想されるBCL-3-結合蛋白質がSmrドメインを持つ。詳細な機能解析の結果、ヒトSmrもバクテリアSmrと同様に、分岐DNA構造に対して特異的に結合することが明らかになった。この結果はヒトBCL-3-結合蛋白質の機能解明の一助となると期待される。
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