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本研究は、塩基除去修復(BER)に働くDNAポリメラーゼβ(POLβ)、2本鎖切断の相同組換え(HR)修復に働くRAD54、非相同末端連結(NHEJ)修復に働くDNAリガーゼIV(LIG4)の各遺伝子破壊株、およびPOLβとRAD54およびPOLβとLIG4の2重破壊株をヒトNalm-6細胞から作製し、これら破壊株を用いて、自然ないしアルキル化剤や過酸化水素等の処理によって生じる塩基損傷や1本鎖切断のBERによる修復、また損傷部位が複製フォークに衝突し生じる2本鎖切断のHRおよびNHEJによる修復を解析し、異なる修復経路間の連携と相互作用を細胞レベルで明らかにすることを目的とする。作製したそれぞれの遺伝子破壊株について、その増殖能、セルサイクル、染色体異常、SCE、などの比較・解析を行った。また、アルキル化剤であるMMSおよびMNNG、過酸化水素、1本鎖切断を生じるDNAトポイソメラーゼI阻害剤カンプトテシン、紫外線、X線、トポイソメラーゼII阻害剤エトポシドやICRF-193などのDNA傷害剤に対する感受性の解析を行った。また、DNA傷害剤で処理したときに細胞に生じたダメージの程度とその修復過程をコメットアッセイで解析するとともに、ジーンターゲティング効率の比較を行った。以上の実験から、1本鎖切断に由来する2本鎖切断の修復にはHRが重要であることを明らかにした。また、DNAポリメラーゼβとDNAリガーゼIVの間に何らかの遺伝的相互作用があることが初めて明らかとなった。
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