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放射線被ばくによるゲノム損傷の適切な修復には、ヒストン蛋白質の損傷依存的な翻訳後修飾・交換やゲノム修復関連蛋白質の損傷部位への集積などによる細胞核構造変換が重要であると考えられている。しかし、ゲノム損傷部位における細胞核構造変換の詳細については、未だ不明な点が多い。本研究では、高次構造を構築するために必要な構造関連蛋白質に注目して、ゲノム修復関連高次構造体形成 の分子メカニズムの解明に取り組む。このために、ゲノム損傷部位に高次構造体を形成するゲノム修復関連蛋白質RAD51の蛋白質複合体解析から、高次構造体の足場構築に必要な構造関連蛋白質を同定し、これらの構造関連蛋白質の生物学的役割について紫外線マイクロ照射法などを用いて検証することとした。その結果、構造関連蛋白質Matrin3 (MATR3)がRAD51蛋白質複合体に含まれていることが明らかになった。MATR3は、ゲノム損傷シグナル関連タンパク質リン酸化酵素ATMにより損傷依存的なリン酸化修飾を受けることが2010年に発表されており、ゲノム修復においてRAD51の機能制御に関わっている可能性が示唆された。そこで、内在性のRAD51とMATR3の相互作用について免疫沈降法を用いてこれらの因子の相互作用を検証した結果、これらの因子の相互作用が確認された。ついでMATR3の発現抑制細胞を作成し、RAD51の核内での動態制御におけるMATR3の役割を検証した結果、RAD51の細胞内局在にMATR3が関与していることが明らかになった。さらに、MATR3発現抑制細胞では、組換え修復活性が抑制されていた。これらの知見より、MATR3は、RAD51との相互作用によりRAD51フォーカス形成を促進し、ゲノム修復機構の制御に関与していることが示唆された。
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