放射線や環境変異原によって引き起こされる重要な生物影響の一つは突然変異の誘発であり、その分子機構の解明は当該研究分野の重要課題である。誘発突然変異の主要な原因である損傷トレランス機構には二つの経路、忠実度の低い損傷乗り越えDNAポリメラーゼを介した損傷乗り越えDNA合成 (Translesion DNA synthesis: TLS)と、忠実度の高いDNAポリメラーゼを介したTemplate switch (TS)経路が存在し、PCNAのユビキチン化によって制御される。損傷部位でのTLSまたはTSへの振り分けは、突然変異の誘発リスクに直接反映され、遺伝的安定性の維持に極めて重要である。本年度は、以下の研究を行った。
1)TLS経路の解析 TLSポリメラーゼのうち、Polη、Polι、PolκはPIP box (PCNA-interacting protein box)と呼ばれるモチーフを持ち、PCNAと特異的に結合することによりポリメラーゼ活性が促進される。本研究では、PolηとPolκで、新たなPIP boxを同定し、その機能解析を行った 2)TS経路の解析 ポリユビキチン化PCNAと相互作用する新規制御因子、ポリユビキチン化PCNA相互作用因子(polyubiquitinated PCNA interacting factor; PPIF)を同定した(未発表)。PPIFの生化学的解析を行うために、遺伝子をクローニングし、組換えタンパク質の精製法を確立した。精製した組換えタンパク質を用いてその生化学的性質を解析した。
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