損傷乗り越え複製後のDNA損傷の修復と娘細胞への分配

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紫外線照射により主に2種類のDNA損傷が生じることが知られている。6-4光産物は、ヌクレオチド除去修復機構により効率よく認識されて比較的速やかに修復される。しかし、シクロブタン型ピリミジン2量体(CPD)は、たいへん修復されにくいことが知られている。本応募者らは、高発癌性遺伝疾患である色素性乾皮症C群の責任遺伝子産物複合体が、6-4光産物の認識において中心的な役割を果たし、ヌクレオチド除去修復に関わること、また、バリアント群の責任遺伝子産物として、ヒトDNAポリメラーゼ・イータ(Polη)を同定し、PolηがCPDを鋳型として乗り越えて複製することを明らかにしてきた。今日までに、転写の妨げとなったDNA損傷を優先的に修復する機構は知られているが、複製と修復の連携機構は知られていない。そこで、本年度は、複製の妨げとなったDNA損傷の修復を検出するための条件を設定するために、細胞周期をG1/S期に同調したヒト細胞に紫外線を照射し、S期の進行をFACSにより調べた。その結果、ヌクレオチド除去修復及びPolηが正常な細胞株では、4J/m2程度の紫外線照射では、S期の進行に顕著な遅延は認められないこと、8J/m2では遅延は認められるものの、最終的にはS期を通過できることを明らかにした。一方で、Polηを欠損した色素性乾皮症バリアント群患者由来の細胞株では、2J/m2の紫外線照射でも顕著なS期の進行遅延が認められた。さらに、DNA複製スライディング・クランプであるPCNAの164番目のリジンをアルギニンに置換したヒト細胞系を構築して検討した結果、この細胞ではPolη欠損細胞と同程度の顕著なS期の進行遅延が認められることを明らかにした。