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放射線や紫外線は私達の身体の細胞の遺伝情報を担うDNAを傷つける。傷ついたDNAを素早く検出する機構が細胞には備わっており、DNAチェックポイント機構と呼ばれる。DNAチェックポイント機構は放射線等により生じたDNA損傷を検出すると活性化する。チェックポイント機構は細胞増殖、やDNA損傷修復も制御する重要なリン酸化によるシグナル経路であり、発がんの抑制にも働く。本研究ではチェックポイント機構の中心的役割を果たすATM・ATRキナーゼの活性化を視覚的に生きた細胞内で検出を可能にするツールの作成を試みた。まずは申請者が同定したタンパク質間相互作用を利用して、リン酸化を受けると蛍光を発するモジュールの作製を試みた。しかしながら完成したツールは核内で局所的なシグナルを発しDNA損傷の有無に呼応したシグナルを発したが、コピー数の影響を多く受け、増大した際にはDNA損傷を与えない細胞でも蛍光を発した。
そこで方針を変更しヒト培養細胞内でチェックポイントが発動した際に核外へと放出されるペプチド断片を単離し、それに蛍光タンパク質を付加させ発現させる事でチェックポイントが発動した細胞と発動しない細胞を区別する戦略をとった。具体的には幾つかのグループから報告されている２つのペプチド配列を用いて解析を進めた。その結果、cdc25遺伝子のカルボキシル末端がDNA複製ストレスを受けた細胞において核外に積極的に放出される事がわかった。今後はこの断片を更に操作する事で実用化に持って行きたい。
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