光環境に対する動物細胞DNA修復系間の相互作用の解析

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太陽光は、環境中に存在するDNA損傷を起こす要因の大きな物であり、オゾン層破壊にともなう太陽光紫外線の増減による生物影響が懸念されている。生物がどのように多様なDNA修復系を制御する能力を有しているのかを明らかにすることは生態系への紫外線影響を考える上でも大変重要である。我々は、最近、魚類細胞で紫外線誘発DNA損傷の一つであるピリミジン2量体を可視光領域波長のエネルギーを利用して特異的に開裂する光回復酵素が可視光や活性酸素により誘導される現象を発見した。また、同時に暗所で働く除去修復系も活性化されていた。大腸菌では、光回復酵素と除去修復酵素のuvrABCとの相互作用が知られている。そこで魚類細胞における除去修復系と光回復酵素との相互作用について検討した。可視光処理後に蛋白質合成阻害剤である、シクロヘキシミドで光回復酵素の合成誘導を抑えても暗黒下での生存率が上昇したことから、可視光による生存率の上昇は光回復酵素と除去修復酵素の直接的な相互作用ではないと考えられた。さらにDNA除去修復について調べた結果、ピリミジンダイマーの除去修復は可視光処理によりゲノム全体でも転写部位でも変化は、なかったが、意外なことに(6-4)光生成物の除去修復が可視光処理により、上昇することが分かった。また可視光処理後に(6-4)光生成物の減少がピリミジン2量体と同様に光回復できるようになることも判明した。これらの結果は、可視光が通常の光回復酵素にエネルギーを与えるほか、(6-4)光生成物の除去修復酵素の活性化を起こし、籐堂らがショウジョウバエで発見した(6-4)光生成物光回復酵素の活性化を起こすことが考えられる。現在これらの解析のため、(6-4)の除去修復の上昇の機構を明らかにするためin vitro修復系での解析を進めている。