色素性乾皮症の修復欠損に関する遺伝子とタンパク質の異常

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本研究は班組織として色素性乾皮症(XP)のDNA修復欠損とタンパンの異常、XPACタンパクと複合体を形成する因子、XPCとXPDの欠損を相補する遺伝子、修復に関連する遺伝子とタンパク等について研究している。数種のXPC細胞にのみ共通する74kDのDNA依存性ATPase Q1のDNAヘリカーゼ活性の著減とモノQカラム溶出位置の変化が見られた。この精製正常酵素のアミノ酸配列のオリゴヌクレオチドをプローブとしてクローニングしたATPase Q1 cDNAはヘリカーゼドメインをもち、ヒト染色体12p12にあり、4.3kb mRNAをコードする。ヒトcDNAを用いた発現クローニング実験によって、XPD細胞のUV高感受性と修復欠損を3倍回復させる形質転換株が得られ、このcDNAは約2.5kbであった。XPAを相補するXPAC cDNAから合成したXPACタンパクは、Zn-fingerを介してUV損傷DNAにより強く結合し、そのドメインのCys-108を人工変異させるとDNA結合性と修復活性を失う。また、XPACタンパクはPCNA,DNA polymerase-δ,RF-Cを含む少なくとも5つのタンパクと複合体を作り、初期修復段階や修復合成に関与する。修復酵素に関し、塩基欠失部位を修復するAPEX nucleaseのヒトcDNAがクローニングされ、1.5kb mRNAと318アミノ酸からなる35.4kDタンパクとして脳などの組織で発現する。一方、UV損傷のピリミジン2量体、(6-4)光産物とその光異性体のDewar異性体に対する特異的単クローン抗体が樹立できた。これを用いると、XPA,XPDでは2量体と(6-4)産物の修復欠損が目立ち、XPAC cDNA導入細胞では両損傷を正常に修復することが明かになった。UVの発癌性突然変異をPCR-SSCP法と直接シーケンシングによってXP患者の皮膚腫瘍を用いて解析すると、癌抑制遺伝子のp53のエクソン4,5,6のTCとCC配列においてC→Tへの突然変異(G:C→A:T)が皮膚腫瘍の63%の高い頻度で見られ、p53変異が重要であった。