二重鎖切断修復に働く新規発がん防御因子の探索とその機能・構造解析

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二重鎖DNA切断は、環境中および生体内の要因によって日常的に引き起こされるが、相同組換え経路によって正確に修復される。このDNA修復経路の破綻は、高頻度の染色体異常を引き起こすことが知られており、その結果、発がん原因となることが知られている。ヒトにおける相同組換え修復の中心酵素はRAD51であり、RAD51と機能的および物理的に相互作用する因子群が、これまでに10種類以上解析されているが、正確かつ迅速に二重鎖切断を修復するためには、これらのRAD51相互作用因子群のみでは十分ではない。そこで本研究では、相同組換え修復に関わる新規タンパク質因子を同定し、その機能・構造解析を通して、発がん防御に重要な相同組換えによる二重鎖切断修復の分子機構を明らかにすることを目的とする。まず、ヒトRAD51の機能解析を生化学的におこない、その反応機構の理解を深めた。そして当研究室においてすでに同定されている、新規RAD51結合タンパク質であるGEMIN2、PSFおよびEVLの機能解析を、生化学的手法を用いて行った。その結果、これらの因子はいずれもRAD51の試験管内でのDNA組換え活性を上昇させる新規の因子であることが明らかになった。また、さらなるRAD51結合因子を同定するために、two-hybrid法およびプロテオミクス法によるスクリーニングを行った。これらの解析を通して、相同組換え修復経路における、いまだ未同定の反応素過程の一旦を明らかにすることができた。さらに、RAD51のDNA組換え反応に影響を与える低分子化合物を、化学療法基盤情報支援班より供給された「標準阻害剤キット」により行い、DIDSがRAD51の相同組換え活性を阻害することを見いだした。このことは、RAD51の活性亢進によるがん細胞での染色体異常をコントロールする薬剤の開発に重要な知見を与える。