転写とDNA修復のカップリングの分子機構の研究

1. 線虫TFIIEホモログの同定と解析真核生物では遺伝子の2本鎖DNAのうち、RNAポリメラーゼII(PolII)が転写を行っている鎖が紫外線等により傷害を受けた場合、非転写鎖よりも素早く修復される、転写とカップルしたDNA修復が知られている。その際に重要な役割を果たす基本転写因子TFIIHとそれを制御するTFIIEの解析の目的で、これまでヒトTFIIEの構造と活性の相関を欠失変異体を用いて解析し、20〜30アミノ酸の範囲内に活性領域を特定した。現在更に個々のアミノ酸レベルで解析を進めるため、異なる種間でホモログを取りアミノ酸配列の保存性を調べている。今回、線虫からTFIIEホモログを同定し、解析した。まず小さいTFIIEβサブユニットは、大腸菌で発現、精製してヒトと転写機能が置き換るかを調べると、不完全ながら置き換った。一方、線虫TFIIEαは置き換らなかった。TFIIHのPolIIリン酸化のTFIIEによる促進活性について調べると、転写と良く一致して線虫TFIIEβではリン酸化が促進されるのに対し、線虫TFIIEαではリン酸化の促進は見られなかった。2. TFIIHの欠損に起因する遺伝病患者由来の欠損THIIHの活性と機能の解析TFIIHは9サブユニットよりなり、転写だけでなくDNA除去修復に関与する重要な蛋白である。特に、大きい2サブユニットXPBとXPDがDNA修復に直接関わっている。遺伝的にこれらに欠損を有する家系が存在し、患者は転写、DNA修復能が低下することにより癌になりやすかったり、発育や神経系の発達が遅れていることが明らかにされている。今回、これらのサブユニットに欠損を有する2種の細胞から欠損TFIIHを精製し、そのサブユニット構成や転写、DNA修復における活性を調べた。すると転写やDNA修復活性の低下と患者の病態に相関性があることが分った。

1. 線虫TFIIEホモログの同定と解析真核生物では遺伝子の2本鎖DNAのうち、RNAポリメラーゼII(PolII)が転写を行っている鎖が紫外線等により傷害を受けた場合、非転写鎖よりも素早く修復される、転写とカップルしたDNA修復が知られている。その際に重要な役割を果たす基本転写因子TFIIHとそれを制御するTFIIEの解析の目的で、これまでヒトTFIIEの構造と活性の相関を欠失変異体を用いて解析し、20〜30アミノ酸の範囲内に活性領域を特定した。現在更に個々のアミノ酸レベルで解析を進めるため、異なる種間でホモログを取りアミノ酸配列の保存性を調べている。今回、線虫からTFIIEホモログを同定し、解析した。まず小さいTFIIEβサブユニットは、大腸菌で発現、精製してヒトと転写機能が置き換るかを調べると、不完全ながら置き換った。一方、線虫TFIIEαは置き換らなかった。TFIIHのPolIIリン酸化のTFIIEによる促進活性について調べると、転写と良く一致して線虫TFIIEβではリン酸化が促進されるのに対し、線虫TFIIEαではリン酸化の促進は見られなかった。2. TFIIHの欠損に起因する遺伝病患者由来の欠損THIIHの活性と機能の解析TFIIHは9サブユニットよりなり、転写だけでなくDNA除去修復に関与する重要な蛋白である。特に、大きい2サブユニットXPBとXPDがDNA修復に直接関わっている。遺伝的にこれらに欠損を有する家系が存在し、患者は転写、DNA修復能が低下することにより癌になりやすかったり、発育や神経系の発達が遅れていることが明らかにされている。今回、これらのサブユニットに欠損を有する2種の細胞から欠損TFIIHを精製し、そのサブユニット構成や転写、DNA修復における活性を調べた。すると転写やDNA修復活性の低下と患者の病態に相関性があることが分った。