キイロショウジョウバエを用いたDNAポリメラーゼζのDNA修復機構の解析

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DNAポリメラーゼζ(Polζ)はDNAの損傷乗越え修復を担う酵素として、出芽酵母から単離された真核生物第6番目のDNAポリメラ〓である。Polζは触媒サブユニットのREV3とアクセサリーサブユニットであるREV7のヘテロ2量体から成り、これらの遺伝子は生物〓よく保存されている。発見当初Polζはエラープローンな損傷乗越え修復経路で機能していると考えられていたが、近年その他の様〓修復経路にも関わっていることが明らかとなりつつある。私はキイロショウジョウバエのPolζがヒトのApurinic/apyrimidinic(〓Endonuclease 1(APEI)のホモログであるRecombination Repair Protein 1(Rrp1)と相互作用することを見出した。このRrp1は〓と同様に脱塩基損傷(APサイト)を切断する活性を示すことから、PolζがAPサイトの修復に関わっている可能性が考えられる。そ〓まず、この相互作用が酵素活性に与える影響について精製したREV7とRrp1を用いて調べた。REV7はRrp1のAP endonuclease活性を促〓たが、3'exonuclease活性には影響がなかった。しかしながらAP endonuclease活性を十分に促進するためには、過剰量のREV7が必〓あった。そこでREV7の溶液中での状態を調べたところ、その多くが多量体を形成していることがわかった。ヒトのREV7は2量体を形〓他の蛋白質との相互作用を阻害することで、DNA修復経路を制御している可能性が報告されている。ハエのREV7も同様の機構のため〓量体を形成するのかもしれない。PolζとRrp1がin vivoで関わっている修復経路を推定するために、DNA損傷を誘導する薬剤で処理培養細胞を用いて、発現量の変化を調べた。主にAPサイトを誘導すると考えられているMMSや過酸化水素によって、REV3とREV7のmRNが増加した。この結果からもPolζがAPサイトの修復に関わっていることが示唆された。またREV3とREV7の発現は、紫外線やinterstrand cross-linkを誘導すると考えられているMitomycine Cによっても促進された。このことからPolζはAPサイトの修復以〓修復経路にも関わっている可能性が示唆された。