| 研究概要 |
多段階発がん過程に見られる前がん状態においては、細胞老化を介する発がん抑制作用と同時に、ゲノム不安定性を介する発がん促進作用が見られる。これらの相反する作用において、活性型がん遺伝子が引き起こすDNA複製亢進(DNA再複製)と、これに対する複製ストレス応答が重要な役割を果たすと考えられているが、これらの分子機構は十分明らかではない。我々は、がん遺伝子cyclin E過剰発現によるDNA再複製におけるY-family DNAポリメラーゼ(Y-Pol)の役割について解析し、以下のような知見を得た。
ヒト細胞株U2OSにcyclin Eを過剰発現させると、G2 arrestとDNAの再複製の持続により高倍数体が出現し、前がん状態の良いモデル系となる。この細胞において、リン酸化ヒストンH2AX等で示される強いDNA損傷反応と共に、Y-Polの動員に中心的な役割を果たすモノユビキチン化PCNA(Ub-PCNA)を増加させ、GFP標識Y-Polメンバー(Polymeraseη(Pol-η),REV1,Pol-ι,Pol-κ)のフォーカス形成を促進した。さらに、Pol-ηやREV1をRNAiにより発現抑制したところ、リン酸化H2AXが亢進し、相同組み替え修復に関わるRad51のフォーカス形成が増加した。これらの結果は、Y-PolがDNA再複製にともなう複製ストレス応答に関与しており、その抑制がDNAの二重鎖切断と代替的な相同組み替え修復の亢進を引き起こすことを示唆する。この考えを支持する知見として、GemininのRNAiによる発現抑制でDNA再複製を誘導すると、Ub-PCNAの増加にともなうY-Polフォーカス形成の亢進が見られた。TLSは点突然変異を導入しやすいという特徴を持っており、前がん状態から発がんへの悪性化に関与する可能性が考えられる。
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