発がんの原因となる二重鎖切断を正確に修復する相同組換え装置の機能・構造解析

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染色体DNAの二重鎖切断は細胞のがん化の主要な原因の1つである。この二重鎖切断は、相同組換えを経由した"相同組換え修復"経路によって正確に修復されることが分かってきた。本研究では、相同組換え修復の分子機構を生化学的および構造生物学的手法により解析し、二重鎖切断修復による発がん防御機構を明らかにすることを目的とする。本年度は、相同組換えに関わる新規の因子として注目されている、ヒトTBPIP/HoP2およびヒトMnd1を大腸菌において共発現し、これらのタンパク質が1:1のstoichiometryで複合体を形成することが明らかになった。そして、TBPIP/HOP2-Mnd1複合体を、リコシビナントタンパク質として高純度で精製し、試験管内相同組換え反応系を用いて機能解析を行った。その結果、TBPIP/Hop2-Mnd1複合体は、相同組換え反応の中心酵素である、Rad51およびDmc1によるDNA鎖交換反応を活性化することが明らかになった。また、相同組換え修復因子の1つであるFancD2をリコンビナントタンパク質として高純度に精製することに成功し、FancD2が単鎖DNAおよび二重鎖DNAのどちらにも結合するDNA結合タンパク質であることを明らかにした。さらに、ゲノムDNAの二重鎖切断が、X線やDNA架橋剤ではなく、HIV-1ウイルス由来のVprタンパク質によって誘起されることを、Vpr発現細胞および単離核を用いた生化学的解析により初めて明らかにした。