突然変異に対する防御機構としてのDNA損傷認識機構の解明

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12213147
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 菅澤 薫 理化学研究所, 細胞生理学研究室, 先任研究員 (70202124)
• キーワード: ヌクレオチド除去修復 / 色素性乾皮症 / XPC-HR23B複合体 / DNA損傷認識機構 / DDB因子

研究概要

哺乳類のゲノム全体で働くヌクレオチド除去修復(NER)副経路において、DNA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なった。特定のDNA損傷や構造を部位特異的に含むDNA断片を用いてゲルシフト法やフットプリント法を行なうことにより、数個の非対合塩基(いわゆるバブル構造)があれば特に損傷が存在しなくてもXPC-HR23Bがこれを認識して結合できることが示された。すなわち、XPC-HR23BはDNA損傷そのものではなく、損傷によって誘起されるDNA構造の歪みを認識して結合すると考えられる。一方、これらのDNA基質を用いて無細胞NER反応を行なったところ、NER機構によるオリゴヌクレオチドの切り出しにはXPC-HR23Bの結合のみでは不十分で、バブル構造中に実際に損傷塩基が存在することが必要であった。以上の結果から、NERにおける損傷認識は(1)XPC-HR23BによるDNAの構造異常の認識、および(2)それに続く損傷塩基の確認、という少なくとも2段階の機構で行われていることが示された。さらに、XPC-HR23Bと相互作用する因子を探索する目的で、XPC蛋白質をbaitとして酵母2ハイブリッド法によるスクリーニングを行ない、複数のポジティブクローンを得た。現在、これらの因子とXPC-HR23Bとの相互作用の意義について、解析を進めている。さらに、XPCや別の損傷結合因子として知られるDDB因子のサブユニットにFLAGタグを融合したものを過剰発現する細胞株の単離を進めており、これを用いて相互作用する因子の解析を今後行なう予定である。

研究成果

• [文献書誌] Sugasawa,K. et al.: "A multistep damage recognition mechanism for global genomic nucleotide excision repair"Genes & Development. 15(in press). (2001)
• [文献書誌] Kusumoto,R. et al.: "Diversity of the damage recognition step in the global genomic nucleotide excision repair in vitro"Mutation Research. (in press). (2001)
• [文献書誌] Winkler,G.S. et al.: "Novel functional interactions between nucleotide excision DNA repair proteins influencing the exzymatic activities of TFIIH, XPG, and ERCCI-XPF"Biochemistry. 40. 160-165 (2001)
• [文献書誌] Yamane,K. et al.: "Retinoblastoma susceptibility protein, Rb, possesses multiple BRCT-Ws, BRCAI carboxyl-terminus-related W regions with DNA break-binding activity"Oncogene. 19. 1982-1991 (2000)