放射線照射による初期細胞応答反応におけるNBSI,ATMの相互作用の解析

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本年度は、放射線高感受性遺伝病ナイミーヘン染色体不安定症候群(NBS)原因遺伝子NBS1と毛細血管拡張性運動失調症(AT)原因遺伝子ATMとの放射線照射によるDNA損傷発生後のDNA修復に至る機構における機能的相関を明らかにすることを目的として研究を行った。前年度研究で、NBS由来リンパ芽球様細胞ではDNA損傷(二重鎖切断)発生後のATM関連経路の活性化に異常が見られたことから、NBS1がATMの活性化に機能することが明らかにされていた。しかし、本年度研究ではAT細胞では放射線照射後のNBS1のリン酸化及び、NBS1のフォーカス形成に異常があることを明らかにした。このことから、NBS1がATMの活性化に関与するだけでなく、ATMがNBS1をリン酸化することにより、NBS1の機能を制御することが示唆された。また、ATMとNBS1は複合体を形成していることが免疫沈降法から示され、この複合体形成はDNA二重鎖切断損傷発生後には増加していた。ATMはin vitroでp53を基質としてタンパク質リン酸化活性を測定することができるが、あらかじめ抗体によりNBS1を除去してからATMの活性を測定すると活性は通常時より低下していた。また、活性測定時にN末端領域を欠く変異型NBS1タンパク質を添加すると、ATM活性を著しく低下させた。これらの結果から、NBS1はATMと結合することにより、ATMの活性の制御に機能することが示唆される。以上から、NBS1とATMは互いの機能を制御し合うことにより、DNA二重鎖切断損傷発生時のDNA修復を含めた細胞応答に機能することが考えられる。