DNA組換え修複による発がん防御の分子メカニズム

点击翻译按钮获取中文摘要

染色体DNAは日常的に二重鎖切断を受けている。この二重鎖切断は、相同組換えを経由したDNA修復経路(相同組換え修復)によって速やかに修復される。がん細胞において、相同組換えに関係した遺伝子上での変異やSNPが頻繁に見出され、このことは、相同組換え修復の破綻が、発がんの主要な原因の1つであることを示唆している。ヒトにおける、相同的対合反応の分子機構を明らかにするために、相同的対合反応を直接触媒することが知られているRad51、Rad51のホモログであるDmc1、そしてRad51のバラログであるXrcc2、Xrcc3、Rad51B、Rad51C、Rad51Dの生化学的および構造生物学的解析を行った。その結果、白血病細胞で特異的に見られるRad51のリン酸化部位(Tyr315)が、Rad51のポリマー形成に重要な役割を果たすことを、部位特異的変異体作製法により作製した6種類の変異Rad51の生化学的および分光学的解析により明らかにした。またRad51のホモログであるDmc1をリコンビナントとして大量発現・精製する系を確立した。そして精製したDmc1タンパク質の立体構造を決定するために、ハンギングドロップ蒸気拡散法により結晶化を行い、Dmc1の単結晶を得た。この単結晶を用いて、SPring8放射光施設(理化学研究所現有設備)によって、高分解能のX線回折データセットを収集し、ヒトDmc1タンパク質の立体構造解析を行っている。また、がん細胞でのSNPが多く見出されているヒトRad51パラログであるXrcc3とRad51Cの複合体形成機構を明らかにするために、欠失変異体および点変異体を用いた生化学的解析により、それぞれの複合体形成に必要なドメイン領域を決定した。