損傷乗り越え複製後のDNA損傷の修復と娘細胞への分配

克服损伤复制并分配到子细胞后修复 DNA 损伤

基本信息

批准号：
21651020
负责人：
益谷央豪
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Nagoya University (2010)Osaka University (2009)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

据了解，紫外线照射主要造成两种类型的DNA损伤。 6-4光产物被核苷酸切除修复机制有效识别并相对较快地修复。然而，已知环丁烷型嘧啶二聚体（CPD）非常难以修复。申请人证明，导致色素性干皮病 C 组（一种高度致癌的遗传病）的基因产物复合物在识别 6-4 种光产物中发挥着核心作用，并参与核苷酸切除修复。我们还鉴定了人类 DNA 聚合酶 eta（ Polη）作为负责变异组的基因产物，并表明 Polη 通过克服 CPD 作为模板进行复制。迄今为止，优先修复干扰转录的DNA损伤的机制是已知的，但复制和修复协同工作的机制尚不清楚。因此，今年，为了设定检测阻碍复制的DNA损伤修复的条件，我们用紫外线照射使细胞周期同步到G1/S期的人体细胞，并检测了S期的进展情况。通过流式细胞仪。结果，在具有正常核苷酸切除修复和 Polη 的细胞系中，大约 4 J/m2 的 UV 照射并没有显着延迟 S 期进展，而在 8 J/m2 时，尽管观察到延迟，但最终表明它们可以过了S期。另一方面，在源自缺乏Polη的着色性干皮病变异患者的细胞系中，即使在用2J/m2的UV光照射后，也观察到S期进展的显着延迟。此外，构建并检查了将DNA复制滑夹PCNA的赖氨酸164替换为精氨酸的人细胞系，结果发现该细胞系表现出与人细胞系相比S期进展显着延迟。 Polη 缺陷细胞已明确这是可能的。