発がん抑制に機能するDNA修復タンパクにおける相同組換え制御ドメイン

DNA 修复蛋白中的同源重组控制域具有抑制癌变的功能

基本信息

批准号：
16021205
负责人：
田内広
金额：
$ 2.62万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16021205/
关键词：
高発がん性遺伝病遺伝子安定性 DNA損傷修復相同組換え修復

项目摘要

高頻度の悪性腫瘍発症や放射線高感受性、S期チェックポイント異常を示す遺伝病、ナイミーヘン症候群(NBS)の原因タンパクNBS1は、RAD50/MRE11と複合体を形成し、その局在や活性を制御してDNA二重鎖切断(dsb)修復において重要な役割を有している。代表者は、NBS1がdsb修復過程のうちでも正確に損傷を修復する機構である相同組換え修復に必須であることを明らかにし、その機能がどのようにして発現されているのかを解明することを目指している。本研究では、NBS1タンパクにおいて相同組換え修復に重要なドメインを明らかにするため、NBS患者由来細胞株に相同組換えを検出するレポーター遺伝子SCneoを導入して解析を進めた。SCneoレポーターは特定の箇所にdsbを導入し、細胞の薬剤耐性からその後の修復が相同組換えであるかどうかが判定できるシステムである。これまでにSCneo導入NBS患者細胞では、Nbs1ノックアウト細胞と同様に相同組換え頻度が顕著に低下する一方で、その組換え頻度の低下は、全長NBS1タンパクを発現させることで相補でき、C末のMRE11結合ドメインが相同組換え活性に必須であることが明らかとなっている。今年度はこれを受けてNBS1のN末のFHA/BRCTドメインおよびATMによってリン酸化されるセリン残基について、いくつかの変異NBS1タンパクの発現下で相同組換え頻度がどのように変化するかを調べた。その結果、N末のFHA/BRCTドメインが相同組換えの制御に必須である一方、ATMによるリン酸化は相同組換えに必須ではないことが明らかとなった。このことからヒト細胞において、NBS1がMRE11/RAD50複合体の細胞内局在や活性を制御することが相同組換え機構の制御に重要であることが示唆された

NBS1 是尼米亨综合征 (NBS) 的致病蛋白，是一种导致恶性肿瘤高发、辐射敏感性高和 S 期检查点异常的遗传性疾病，它与 RAD50/MRE11 形成复合物并控制其定位和活性。在 DNA 双链断裂 (dsb) 修复中发挥重要作用。代表小组揭示了NBS1对于同源重组修复（DSB修复过程中精确修复损伤的机制）至关重要，并阐明了我们的目标是如何表达该功能。在这项研究中，我们将检测同源重组的报告基因 SCneo 引入 NBS 患者来源的细胞系中，以阐明对同源重组修复重要的 NBS1 蛋白结构域。 SCneo报告基因是一个将dsb引入到特定位置并根据细胞的耐药性来确定后续修复是否是通过同源重组的系统。到目前为止，在SCneo引入的NBS患者细胞中，同源重组的频率明显降低，与Nbs1敲除细胞类似，但这种重组频率的降低可以通过表达全长NBS1蛋白和C端来补偿。研究表明，MRE11 结合域对于同源重组活性至关重要。针对这一点，今年我们将研究NBS1 N末端FHA/BRCT结构域和被ATM磷酸化的丝氨酸残基在几种突变NBS1蛋白表达下的同源重组频率如何变化。结果表明，虽然 N 端 FHA/BRCT 结构域对于控制同源重组至关重要，但 ATM 的磷酸化对于同源重组并不是必需的。这表明在人类细胞中，NBS1控制MRE11/RAD50复合物的细胞内定位和活性对于控制同源重组机制非常重要。