<総 説>
クロマチンユビキチン化を介するDNA二本鎖損傷応答
慶應義塾大学 医学部 総合医科学研究センター(咸臨丸プロジェクト)
中田慎一郎
a.はじめに
細胞の活動は、究極的には、ゲノム情報に支配されている。ゲノム情報が変異してしまうと、
変異した遺伝子情報に基づいて変異蛋白が産生されたり、必要な蛋白が産生されなくなったりす る場合がある。その結果、もし、変異蛋白が正常蛋白の機能を阻害したり、正常蛋白の細胞内濃 度が十分に維持できなくなってしまったりしたならば、正常な細胞活動に影響が生じる。それゆ えに、ゲノムの恒常性を維持することは、細胞にとって非常に重要な事項である。
紫外線や自然放射線といった外的刺激や、細胞内で生じる活性酸素、そしてDNA複製、DNA recombinationなどの細胞活動により、細胞には日常的にDNA損傷が発生しており、ゲノム情報 は常に危機にさらされている。細胞には、 DNA損傷が生じた際に、それを適切に処理するため の機構として「DNA損傷応答:DNA damage response」機構が存在する。DNA損傷応答に関 連する遺伝子の変異は、様々な遺伝性疾患をひきおこすことがすでに明らかにされている(1)。
これらの疾患では、高発癌性と免疫不全が臨床上の大きな問題となる。DNA損傷応答に関連し た遺伝子の変異によって、高発癌性や免疫不全がおこるということは、言い換えれば、DNA損 傷応答機構は、個体において発癌を防止したり、正常な免疫機能を保持したりするために重要で あると考えられる。このことから、DNA損傷応答の研究は、癌や免疫不全といった疾患を理解し、
将来的な予防法や治療法の開発に結びつけるという点で重要である。
DNA損傷にはDNAの酸化、脱アミノ化、加水分解、チミン二量体の形成、intrastrand cross link、 interstrand crosslink、 DNA一本鎖切断、DNA二本鎖切断など様々な種類がある。本総説 では、DNA二本鎖損傷に焦点をしぼる。
DNAは、二重らせん構造をとっているので、たとえ、DNA二本鎖のうち一方が損傷したとし ても、正常に保たれているもう一方のDNA鎖によってDNA切断端は隣接した状態に保たれ、ま た、損傷していないDNA鎖を鋳型として損傷部位を修復することも可能である。しかし、DNA
キーワード:DNA二本鎖損傷、クロマチン、ユビキチン化、相同組換え修復 〒160-8582 東京都新宿区信濃町35 総合医科学研究棟7N4
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放射線生物研究 46(2),2011 P140 ~ 159
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