紫外線損傷における(6-4)光産物光回復酵素の光生物学的意義

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紫外線による主なDNA損傷としてピリミヂンダイマーと(6-4)光産物が知られている。(6-4)光産物の突然変異誘発能はピリミヂンダイマーに比べ格段に強く、生成量は少ないものの、紫外線の生物影響を考えるうえで重要な損傷であると考えられている。生物が紫外線によるDNA損傷を修復する機構の一つに光回復がある。光回復は、可視光のエネルギーを利用して紫外線損傷を修復するもので、間違いが無いうえに効率良く優れたDNA修復機構である。バクテリアから有袋類まで幅広くその存在が知られている。光回復により修復されるのはピリミヂンダイマーのみであると信じられてきたが、我々は(6-4)光産物に特異的に働く光回復酵素がショウジョウバエ細胞に存在する事を世界に先駆けて見い出し、その遺伝子の単離を試みた。遺伝子の単離は大腸菌が(6-4)光回復酵素活性を持っていない事を利用して、ショウジョウバエのcDNAを大腸菌に導入した時に光照射に依存して紫外線抵抗性に形質転換されたものをスクリーニングする事により行った。得られたcDNAクローンは、紫外線損傷修復欠損の大腸菌を紫外線抵抗性に形質転換する。また大腸菌中で発現された蛋白を精製しその酵素活性を観たところ、(6-4)光産物を特異的に修復する事が分かった。また、得られたcDNAクローンの塩基配列を決定したところ、従来から知られていたピリミヂンダイマーに対する光回復酵素と高いホモロジーを持つ事が分かった。今後、この酵素の作用機序を解析していくうえで、たいへん興味深い。