ゲノム単鎖切断に関わるゲノム不安定性と細胞死

与基因组单链断裂相关的基因组不稳定性和细胞死亡

基本信息

批准号：
18012003
负责人：
安井明
金额：
$ 7.17万
依托单位：
Tohoku 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

単鎖切断は活性酸素で生じる最も頻繁なしかも修復されないと細胞死や突然変異を産み出す損傷である。ヒト細胞では、これまで単鎖切断がどのように修復されるかは明確でなく、我々が導入したin situ解析法により始めて、ヒト細胞内での損傷応答機構が明らかになりつつある。我々は昨年、データベースサーチで、リン酸化ペプチドに結合するFHAドメインを持つ新規の蛋白質を発見し、PALFと命名した。PALFにはAPサイトのみならず種々の活性酸素による損傷塩基の5'側にニックを入れる活性があり、さらに5'側に切って行くエキソヌクレアーゼの強い活性が見つかった。哺乳動物を含む高等動物に広く分布していて、ヒトでの第2番目のAPエンドヌクレアーゼである事が分った。この遺伝子のノックダウンを行なうとヒト細胞はMMSに感受性になり、この蛋白質が単鎖切断の修復に働いている事が証明された。PALFは単鎖切断を見つけてその周辺の蛋白質及び自身をポリADPリボシル化するポリADPリボースポリメラーゼ(PARP1)と直接に結合することが分った。PARP1は単なるニックでは活性化されず、ギャップが必要である事が最近見つけられたが、そのギャップを作る働きをしているのがPALFであることが分った。一般に、DNA切断はきれいな端、すなわち3'-0Hを作るとは限らず、Phosphoglycolateのような修飾が3‘端に生じる事が多い。これらの損傷を取り除く役割もPALFに有ると考えられる。乳がんの原因遺伝子であるBRCA1,2は複製の場での二重鎖切断の組換え修復に必要であると考えられている単鎖切断の修復が出来ないと複製に到達し二重鎖切断を生じるが、その修復にはBRCA1,2が必要であり、単鎖切断の修復を阻害するとBRCA1,2の欠損の癌細胞は特異的に細胞死を起こし、このことが癌の治療に効果的であることが示唆されている。このような理由から、単鎖切断の修復経路の更に詳細な解析が癌の治療に役立つ。

单链断裂是产生细胞死亡或突变的最常见或不可修复的损害。目前尚不清楚到目前为止在人类细胞中如何修复单链断裂，并且人类细胞内的损伤反应机理，从我们引入的原位分析开始。去年，我们发现了一种具有FHA结构域的新型蛋白质，该蛋白在数据库搜索中与磷酸肽结合并将其命名为PALF。 PALF的活性不仅具有在AP位点上的划痕，而且还具有由各种活性氧引起的受损碱基的5'侧，并且发现了切割到5'侧的外核酸的强大活性。它被广泛分布在包括哺乳动物在内的较高动物中，并被发现是人类的第二个AP核酸酶。该基因的敲低使人类细胞对MMS敏感，并且已经证明该蛋白质可修复单链断裂。发现PALF直接与PolyADP核糖聚合酶（PARP1）结合，该聚合酶发现单链断裂，并分离出周围的蛋白质和本身PolyADP核糖基化。最近发现，PARP1不是被单纯的尼克激活，需要差距，但是已经发现Palf是造成差距的palf。通常，DNA裂解不一定会产生干净的边缘，即3'-0H，而诸如磷酸甘氨酸等修饰通常在3'端发生。据信，帕尔夫在消除这些损害方面也起着作用。负责乳腺癌，BRCA1和2的基因，这对于重新组合复制领域的双链断裂是必不可少的，达到复制并导致双链断裂。但是，维修需要BRCA1和2，而在BRCA1和2中缺乏的癌细胞将特别引起细胞死亡，这表明这有效治疗癌症。因此，对单链断裂的修复途径进行了更详细的分析，可用于治疗癌症。