遺伝情報維持の分子機構

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遺伝情報維持の分子機構を解明する目的で、以下の3つに分類される研究計画を立案し、研究打ち合わせ会議を開催し討議した。1)DNA修復遺伝子の単離、DNA修復蛋白の精製、inritroでの修復系の再構成等により、DNA修復酵素の構造と機能を解析する。2)遺伝情報維持の制御機構を解析する。3)DNA修復欠損あるいは亢進したマウスを作成し、遺伝情報維持機構の個体形成への役割について解析する。本年度の成果としては、色素性乾皮症(XP)A群蛋白が、柴外線照射による損傷をうけたDNAに特異性をもって結合すること、ヒトDNA除去修復遺伝子であるERCC5をクローニングし、それがXPG群の原因遺伝子であることを明らかにした。O^6メチルグアニンDNAメチルトランスフェラーゼのマウスおよびヒトゲノム遺伝子をクローニングし、純の構造を明らかにした。ショウバエからは、(6-4)光産物のみを認識する光回復酵素を精製し、脊椎物動(魚類)から始めて光回復酵素の遺伝子をクローニングした。SV4Oウイルスのミニ染色体に紫外線を照射したものを鋳型として、ヒト正常細胞の抽出液を用いた無細胞DNA修復系を確立した。全ての相補性群XP細胞はこの系で低いDNA修復合成活性しか示さなかった。マウスPCNAおよびDNAポリメラーゼβ遺伝子の転写制御に関わるシスエレメントを決定した。また、P53はPCNA遺伝子を抑制するが、DNAポリメラーゼβ遺伝子は抑制しないことも明らかにした。以上の成果により、高等真核生物のDNA修復機構の分子レベルでの解析が進展した。一方、遺伝子ターゲッティング法により、A群XP遺伝子を欠損したマウスを樹立した。このホモ接合体マウス由来の細胞は、A群XP細胞と同程度に紫外線に高感受性を示し、DNA除去修復能も欠損していた。このマウスはXPのモデルによる可能性が高く、DNA修復機構の個体形成への役割が解析できる。