細胞にとって最も危険なDNA損傷である二本鎖DNA切断は、ヒト細胞では相同組換え、または非相同末端連結によって修復されるが、これら2つの修復機構とは異なるマイナーな組換え修復経路として代替的末端連結と一本鎖アニーリングが存在している。この2つのマイナー経路の意義や分子機構の詳細は不明であるが、がんや遺伝病との関連が報告されている。本研究では、ヒト培養細胞を用いて代替的末端連結の必須因子であるDNAポリメラーゼθに関する機能解析を進めるとともに、一本鎖アニーリングに依存して起こると考えられるAlu配列の間で起こる組換えに関する遺伝学的解析を行った。今年度の主な成果は以下の通りである。 1. PolQにユニークなドメインの生理的意義の解明:PolQは、N末端側にATPaseドメイン、中央部にRad51結合ドメインを有する。また、C末端側に存在するポリメラーゼドメインには他のAファミリーDNAポリメラーゼにはみられない挿入配列を有している。これらユニークな領域、特にポリメラーゼドメインに存在する挿入配列について、代替的末端連結における意義と重要性を明らかにした。これらの解析結果は、PolQ阻害剤の開発に重要な知見を与えるものと考えられる。 2. Alu-Alu組換えに関与する因子の同定:さまざまなDNA修復因子について、ノックアウト細胞の作製や阻害剤を用いた解析を行い、Alu組換えへの関与の有無と重要性を調べ、Alu組換えを制御する因子を複数同定した。また、Alu組換え反応の細胞周期依存性に関する解析を行い、興味深い知見を得た。
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