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損傷乗り越え複製は、DNA修復機構によって除去しきれなかったDNA損傷をバイパス複製することにより、DNA複製が停止するのを回避する機構の一つである。本研究では、損傷乗り越え型ポリメラーゼとDNA複製装置、熱ショック蛋白質(HSP)、相同組換え関連因子等との相互作用を解析することにより、高等植物がゲノムの安定性を脅かす様々なDNA損傷ストレスに対してどのように対処しているかを明らかにすることを目的とする。
H27年度は、前年度までに作製した試験系統に対して様々なDNA損傷刺激を加え、突然変異頻度や相同組換え頻度を調べるとともに、HSP90と損傷乗り越え型ポリメラーゼとの関係性を解析した。
1) 野生型植物に紫外線（UVB・UVC）を照射し、シクロブタン型ピリミジンダイマー (CPD)の生成量を測定するとともに、体細胞における突然変異頻度を計測した。その結果同程度のCPDを生じる線量で処理した場合、UVCの方が突然変異を起こしやすいことがわかった。UVC処理ではUVB処理より多くの6-4光産物が生成されたことから、6-4光産物が突然変異の主原因である可能性が示唆された。
2) 野生型及び誤りがちな損傷乗り越え型ポリメラーゼRev1の欠損株であるmmc41系統に対してUVCまたはガンマ線を照射し、突然変異頻度及び相同組換え頻度を解析したところ、突然変異頻度は野生型よりもmmc41系統の方が低いのに対し、相同組換え頻度は野生型よりもmmc41系統の方が高いことから、Rev1の欠損で損傷乗り越えが制限されると相同組換えが優先的に起こることが示唆された。
3) 野生型及び損傷乗り越え型ポリメラーゼPolηの欠損株であるpolh-1系統をHSP阻害剤を含む培地で生育させた上でUVC処理を行ったところ、野生型ではHSP阻害剤の存在により突然変異頻度が減少したが、polh-1系統ではほぼ同等の変異頻度に留まった。このことから、Polηの欠損時にはHSPが存在しなくとも誤りがち損傷乗り越えが優先されることが示唆された。
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