哺乳動物における相同組み換えタンパク(RAD51)の分子機能の解析

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生物を取り巻く環境の中には、電離放射線、紫外線のようなDNAに損傷を及ぼす変異原が存在するため、生物には遺伝情報を安定に保持する機構が備わっている。特に、DNA二重鎖切断を受けたときに、もう一方の相同なDNAを鋳型として組換えにより修復する相同組換えは、遺伝情報の正確な維持だけでなく、減数分裂期における遺伝的多様性の形成にも重要な役割を果たしていると考えられる。このような相同組換えに関与する遺伝子として、真核生物には大腸菌RecA遺伝子のホモログであるRad51遺伝子が存在する。近年、RAD51タンパクは癌抑制遺伝子産物や細胞周期チェックポイントタンパクと結合していることが明らかになり、哺乳動物細胞の組換えタンパクには、DNAが二重鎖切断を受けた場合、組換え修復を行うと同時に、細胞そのものの増殖を停止し個体を守る機能があると考えられる。Rad51遺伝子は、細胞増殖に必須であるため、Rad51遺伝子をテトラサイクリン依存性に発現制御できるターゲティングベクターを構築し、ターゲティングベクターをマウスES細胞及びF9細胞に導入し、ヘテロの相同組換え体を得た。内在性Rad51遺伝子の発現をドキシサイクリンにより抑制できることをノーザン、ウェスタン法で確認した。さらに、ヘテロの相同組換え体(ES細胞)からキメラマウスを作製したが、germ lineキメラは得られなかった。そこで、ピューロマイシン耐性遺伝子を含むターゲティングベクターを新たに構築した。現在、このターゲティングベクターをヘテロの相同組換え体に導入し、ホモの相同組換え体を作成中である。今後、ホモの相同組換え体を用いて、外部から種々の変異RAD51組換えタンパクを導入することにより、放射線感受性、細胞増殖性などの影響を解析し、必要なドメインを決定する予定である。