ミスマッチ修復機構がＤＮＡ複製と協調して働くメカニズムの解明

ミスマッチ修復(MMR)はDNA合成エラーを修復し、遺伝情報の維持に重要な役割を担う。合成エラーの修復には新生DNA鎖の同定が必須である。変異の抑制には、DNAが複製されるS期にMMR因子が存在することが必要であるので、MMR機構はDNA複製機構と協調的に機能すると考えられている。真核生物では、DNA複製の中間体である一本鎖断点を利用して新生鎖を識別できる。さらに、DNA複製に必須の因子であるPCNAスライディングクランプは、DNA合成後も修復の鎖特異性を生み出せる候補として考えられてきた。しかしながら、PCNAがMMRの鎖特異性を決定するかどうかは実験的な証拠はなく、どのようにして真核生物MMR機構が修復の特異性を保持するのかについてもほとんど分かっていない。本研究者は、昨年度までにPCNAのDNA結合の方向性によってMMRの鎖特異性が決まること、MMR因子がPCNAのDNAからの解離を阻害することで修復可能な時間を伸長させることを見出していた。本年度は当初の予定通り、論文投稿に注力した。それに加え、発見した反応の生体内における意義を解析するために、出芽酵母を用いた突然変異頻度の測定にも取り組み、PCNAのDNAからの解離の阻害がMMRの効率維持に重要であることを見出した。これまでの結果から、PCNAは真核生物における新生鎖識別シグナルとして機能し、MMR因子はPCNAをDNA上に留めておくことで、DNA複製の正確性の維持に大きく貢献していると考えている。

ミスマッチ修復(MMR)はDNA合成エラーを修復し、遺伝情報の維持に重要な役割を担う。合成エラーの修復には新生DNA鎖の同定が必須である。変異の抑制には、DNAが複製されるS期にMMR因子が存在することが必要であるので、MMR機構はDNA複製機構と協調的に機能すると考えられている。真核生物では、DNA複製の中間体である一本鎖断点を利用して新生鎖を識別できる。さらに、DNA複製に必須の因子であるPCNAスライディングクランプは、DNA合成後も修復の鎖特異性を生み出せる候補として考えられてきた。しかしながら、PCNAがMMRの鎖特異性を決定するかどうかは実験的な証拠はなく、どのようにして真核生物MMR機構が修復の特異性を保持するのかについてもほとんど分かっていない。本研究者は、昨年度までにPCNAのDNA結合の方向性によってMMRの鎖特異性が決まること、MMR因子がPCNAのDNAからの解離を阻害することで修復可能な時間を伸長させることを見出していた。本年度は当初の予定通り、論文投稿に注力した。それに加え、発見した反応の生体内における意義を解析するために、出芽酵母を用いた突然変異頻度の測定にも取り組み、PCNAのDNAからの解離の阻害がMMRの効率維持に重要であることを見出した。これまでの結果から、PCNAは真核生物における新生鎖識別シグナルとして機能し、MMR因子はPCNAをDNA上に留めておくことで、DNA複製の正確性の維持に大きく貢献していると考えている。