2020 年度研究成果報告書

超好熱性アーキアから発見された新規エンドヌクレアーゼによるDNA修復経路の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	18K05442
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分38030:応用生物化学関連
研究機関	九州大学
研究代表者	石野園子九州大学, 農学研究院, 准教授 (80399740)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	DNA修復 / アーキア
研究成果の概要	DNAが受ける化学的損傷のひとつ、脱アミノ化塩基損傷に働くエンドヌクレアーゼ、EndoVおよびEndoQはそれぞれ損傷塩基の3′側と5′側でDNAを切断する。その後に２種のDNAポリメラーゼ、PolBおよびPolDが切断部位を処理して伸長する修復が、どのように進行するのか、超好熱性アーキア由来の組換えタンパク質を用いて、in vitro再構成系を構築して解析をおこなった。ミスマッチ塩基対を認識して切断するEndoMSをコードする遺伝子の細胞内での働きを調べるために、遺伝子欠損株に蓄積される変異を継代培養後のゲノムDNAについて、次世代シークエンシングにより塩基配列を解析した。
自由記述の分野	分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究は、生物の遺伝情報を担うDNAが化学的損傷を受けたとき、どのように修復し遺伝情報を守っているのかを理解することを目的に、遺伝学的、および分子化学的にDNA修復機構の解明を進めた。厳しい生育環境で自らの遺伝情報を安定に維持している超好熱性アーキアにおいて、主導するタンパク質因子がどのように関連分子を認識してDNAを修復するのか理解が深まった。また細胞内に蓄積する変異をゲノムDNAの塩基配列を直接分析することにより、生化学的性質と合わせて議論することを可能にした。これらの成果は基礎科学への貢献と共に、新たな遺伝子工学技術の開発および医療分野への応用にもつながる。