| 研究概要 |
ミトコンドリアには強いエンドヌクレアーゼが存在しているが,その生理機能は不明である。本研究では分裂酵母(Schizosacchar omyces pombe)を材料として,ミトコンドリアエンドヌクレアーゼがミトコンドリアDNA(mtDNA)の維持・修復にどのように関与しているかを調べることを目的として行った。まず,S.pombeのミトコンドリアエンドヌクレアーゼ(SpNUC1)のCDNAの単離を単離し,cDNAとそのゲノムの遺伝子構造を解析した。その結果,SpNUC1は322アミノ酸(質量36.4kDa)よりなり,出芽酵母のNUC1や哺乳類のendoGと高い相同性を持っていた。ゲノム上では,Spnuc1は3つのエキソンからなり,全長1.31kbにわたっていた。SpNUC1 cDNAをGFPタンパク質と融合させS.pombe内で発現させたところ,本酵素はミトコンドリアに局在することがわかった。さらに,SpNUC1を大腸菌で発現させて,酵素活性を測定した結果,本酵素は不活性型でコードされ,N-末端を切除されることにより,活性化することがわかった。基質特異性はssDNA>RNA>>dsDNAで,活性にMg^<2+>(Mn^<2+>)を必要としていた。SpNUC1の生理機能を知るため,Spnuc1遺伝子破壊株を作製した。その結果,破壊株は生存可能であり,各種DNA損傷に対する生存率は野生型とかわらなかった。しかし,紫外線照射後のmtDNAのコピー数は破壊株では野性株に比べて上昇した。このことは,本酵素が損傷mtDNAの除去に関与している可能性を示唆している。
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