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色素性乾皮症バリアント群の責任遺伝子産物であるDNAポリメラーゼ・イータは、正確な損傷乗り越え複製を担い突然変異を抑制するが、一方で、誤りがちなDNAポリメラーゼとしての側面を併せ持つ。また、細胞はさらに複数の損傷乗り越えDNAポリメラーゼを備えており、それらも誤りがちな性質を持つ。本課題では、損傷乗り越え複製の制御機構を明らかにすることを目的としている。近年、DNA複製のスライディング・クランプであるPCNAの特定のリジン残基(K164)のモノユビキチン化が損傷乗り越え複製の制御において重要な役割を担うことが明らかになってきている。しかし、PCNAがホモ3量体であることに着目した研究はほとんど行われていない。本年度は、タグを付加したユビキチンをヒト細胞内で発現させ、タグを利用してタンパク質を回収してPCNAを検出し、タグを付加したユビキチンが付加したPCNA分子とともに内在性のユビキチンが付加したPCNA分子が共沈降されることを明らかにした。この結果により、ヒト細胞内でPCNA3量体の複数の分子が同時にユビキチン化されるマルチユビキチン化が起こることを証明できた。さらに、K164をアルギニンに置換し、かつ、siRNAに耐性のPcNAを安定に発現させたヒト細胞株を樹立し、siRNA処理により内在性のPCNAを抑制した細胞では、顕著な紫外線感受性を示し、紫外線照射後のS期の進行が遅延すること、また、DNAポリメラーゼ・イータの細胞内動態の異常が認められることを明らかにした。これにより、PCNAのマルチユビキチン化の生理的意義を調べるのに必要な細胞株を樹立できたことを確認できた。
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