真核生物複製フォークの染色体複製およびゲノム安定性維持における役割

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真核生物のDNA複製の分子機構の解明を通じて、ゲノム安定性維持のメカニズムを理解することを目標に研究を進めた。特に本研究では、ゲノム不安定化を特徴とする遺伝病Werner症候群のの原因遺伝子産物WRNヘリカーゼのDNA代謝における機能を明らかにすることを目的に、アフリカツメガエル卵DNA複製系を利用した生化学的な解析を進めた。これまでに、WRNとともに複製因子PolδやRPAのクロマチンへの結合が複製進行の一時停止に伴って特異的に増加することを見いだしている。このクロマチン結合の定量解析の結果、通常の複製時には低レベルのWRNのクロマチン結合しか見られないが、ポリメラーゼ阻害剤による複製停止に伴い、それまでに形成されていた複製フォークの数に相当する分子数のWRNがクロマチンに結合することが示された。そこで、特異的抗体でWRNを除去した卵抽出液を調製し、複製進行阻害を引き起こすMMSで前処理したクロマチン鋳型を使った複製あるいは低濃度のポリメラーゼ阻害剤存在下での複製を行ったが、WRN除去による顕著な影響は見られなかった。ところが、MMS無処理および阻害剤非存在下の複製においてWRN除去した場合にヒストンH2AXの顕著なリン酸化が検出された。さらに、その際のDNA合成量もWRN除去によってわずかに低下した。以上の結果から、WRNは正常の複製時においても重要な働きをしており、その破綻はゲノムの不安定化に導く可能性が考えられる。