DNA鎖間架橋修復におけるDNA二本鎖切断の役割  [in Japanese] The role of DSB formation during interstrand cross-link repair  [in Japanese]

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DNA鎖間架橋 (Interstrand cross-links : ICLs)はDNA二本鎖がDNA架橋剤によって架橋された構造のDNA損傷であり,転写,複製,組み換えを阻害する。ICLによって複製フォークの進行が阻害されるとMus81,XPF等のエンドヌクレアーゼによってICL部位が切断され,DNA二重鎖切断(double strand break : DSB)が生じることが報告されているがICL修復の詳細は不明である。我々は真核生物のICL修復機構の解明を目的にICLの高感度定量法(Psoralen-PEO-biotin excision assay: PPBE法)を開発した。PPBE法はDNAに結合したDNA架橋剤,ソラレンを直接検出することが可能であることからICLの除去反応を測定するのに適した手法である。PPBE法を用いた解析から正常細胞は細胞当たり2500個のICLを24, 48時間後でそれぞれ77, 93%除去することが明らかになった。この除去反応はDNA複製の阻害によって低下することからICL修復はDNA複製時に行われることが示された。また,DNA架橋剤感受性を示すナイミーヘン症候群細胞,色素性乾皮症F相補性群細胞,ファンコニ貧血細胞であるFA-G,-A相補性群細胞では正常細胞と比べICL除去速度に有意な低下が見られた。一方,FA-D2相補性群細胞ではICL除去速度は正常細胞とほぼ同じであったことからFA-D2タンパク質はICL除去には関与しないことが示された。相同組換え(HR)関連遺伝子欠損細胞はDNA架橋剤感受性を示すがICL除去速度は正常であったことからHRはICL除去後の修復に関わることが示唆された。DNA架橋剤感受性細胞は多く存在するが,ICL部位の除去の異常と,ICL除去によって生じたDSBの修復の異常に分類できることが本研究で明らかになった。

DNA interstrand-crosslinks (ICLs) prevent the separation of DNA duplex strands, a step which is essential for replication, recombination, and transcription. Thus, unrepaired ICLs pose a considerable threat to cell viability and genome stability. However, most of the ICLs formed in mammalian cells are removed, although the mechanisms involved in this repair process remain to be determined. To elucidate details in ICL repair pathways, a highly sensitive PPB dot blot assay was developed which is capable of providing sensitive quantitative measurements of ICLs during the repair and removal process in genomic DNA. An analysis using this assay demonstrated a decreased rate of removal of ICLs in cells derived from the Fanconi anemia core-complex group, such as groups A and G, although cells with a defective recombination protein BRCA2 (the FA-D1 group) have normal repair kinetics. The presence of a normal ICL removal rate in recombination-deficient cells was confirmed by using XRCC3-defective Chinese hamster cells. Moreover, Xeroderma pigmentosum (XP) group F cells, devoid of incision ability, showed a decrease in the rate of removal of ICLs, whereas XP group A is normal in this respect. From these results, together with some data by others, we will discuss about the role of formation during ICL repair.

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  • The Japan Radiation Research Society Annual Meeting Abstracts

    The Japan Radiation Research Society Annual Meeting Abstracts 2007(0), 41-41, 2007

    Journal of Radiation Research Editorial Committee

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