電離放射線損傷により誘導される損傷記憶と遅発性組み換えの制御機構の解析

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本研究課題は、電離放射線によるゲノム損傷の影響が損傷の修復完了後も被ばく細胞の子孫クローンに波及しつづけ、約10世代にわたって相同組み換え頻度が上昇したままになる「遅発性組み換え変異」の分子機構の解明を目標としている。平成22年度は、遅発性組み換え関連因子である相同組み換えタンパク質Rad52/Rad22の相互作用因子を同定し、それらに対する強制発現実験を通じてRad22の活性を直接あるいは間接的に調節する因子の検索を試みた。Rad22精製時に共沈してくるRNA種の同定に関しては、構成成分が非常に複雑で質量分析による同定が難航した。次世代シークエンサーを用いた網羅的な同定は可能と考えられるが、その後の候補因子をスクリーニングするプロセスに必要な時間に鑑み、タンパク質因子の研究に集中するよう方針を変更した。γ線照射の前後と照射後約6世代後の細胞からRad22とともに精製される相互作用タンパク質に大きな差は観察されなかった。そこで、Rad22との安定な相互作用が観察された10種の因子をRad22、Rti1とともに強制発現ベクターにクローニングし、おのおのの因子が引き起こす細胞の形態変化、相同組み換え頻度の変化、Rad22フォーカス形成率の変化を観察した。強制発現されたタンパク質がRad22を直接あるいは間接的に活性化すれば、細胞の伸長、組換え頻度ならびにフォーカス形成率の上昇が、抑制すれば逆の現象が起こるはずであり、実際に、表現型が予測と合致するRvb2とBag1が見出された。Rvb2の哺乳類ホモログTIP49はRad51活性化の上流で機能するという報告があることから、Rvb2が新規のRad22活性化因子である可能性は非常に高い。また、相同組み換えの抑制機構に関してはほとんど報告がないため、Rad22抑制因子と考えられるBag1の機能は非常に新規性が高く、今後の研究の広がりが期待される。