脱ユビキチン化酵素USP10が支配するDNA修復機構の解明

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我々は脱ユビキチン化酵素の一つであるUbiquitin Specific Peptidase 10 (USP10) がDNA二重鎖切断（Double Strand Break: DSB）修復、特に相同組換え (Homologous Recombination: HR) 修復に必須の分子であることを見出した。このようなDNA修復の欠陥はがん化、悪性化に寄与することが知られている。そこで、本研究ではDSB修復過程でUSP10により脱ユビキチン化されるタンパク質を同定し、USP10が制御するDNA修復機構を分子レベルで解き明かすことで、USP10をターゲットとしたがん治療の可能性について探索する。これまでに、USP10-KOのDNA修復異常は、DNA-PKや、その脱リン酸化酵素PP6の阻害や発現抑制によって解消されることを明らかにした。しかしどちらのタンパク質もユビキチン化状況に変化は認められない。そこでUSP10の標的タンパク質を明らかにするため、改良型近接依存性ビオチン標識蛋白質（AirID）とUSP10融合タンパク質を発現させ、USP10タンパク質との相互作用するタンパク質を解析した。その結果、PP6だけでなく、HR修復に必要なSLX4を新規USP10相互作用分子として同定した。またSLX4はUSP10の核小体局在シグナル(Nucleolar Locallization Signal: NoLS)と結合することを見出した。さらに、NoLSを除いた変異型USP10ではDNA修復能は回復しなかった。しかし、SLX4と結合しないUSP36のNoLSと置換したUSP10でもDNA修復能は回復した。このことはNoLSがUSP10の制御するDNA修復能に必須だが、そこに結合するSLX4には依存しないことを示唆している。