九州⼤学と長浜バイオ大学、⼤阪⼤学の久研究グループは、抽出液「ツメガエル卵核質抽出液」を⽤いて、ＤＮＡ⼆重鎖切断損傷後の反応を制御するメカニズムを明らかにした。修復家庭に起こる一本鎖ＤＮＡの露出させる過程で損傷の検知と修復の進行がはたらくことを、世界で初めて明らかにしている。

ＤＮＡは情報を記録する「塩基」が、糖とリン酸という２つの化合物でできた鎖によって連続的に繋がれた物質。ＤＮＡは２本の鎖が塩基の対を軸として巻き付いた「⼆重らせん」構造を取っており、これによって遺伝情報の複製や修復が可能になっている。だが、放射線などは鎖を切断する、「ＤＮＡ⼆重鎖切断損傷」を⽣じさせる。

それを修復するためにＤＮＡ構造に応答するセンサータンパク質がはたらくが、修復の過程で変化するＤＮＡ構造にどのように対応して、必要な反応を制御するかはこれまで理解されていなかった。

研究グループは、一本鎖ＤＮＡを露出させる反応を試験管の中で再現。これを⽤いて、ＭＲＮと９‒１‒１と呼ばれる２種類のセンサータンパク質が、削られている途中のＤＮＡ⼆重鎖切断損傷を、独⽴かつ冗⻑的に検知することを⾒つけた。この２種類のセンサーは、一本鎖DNAを露出させる反応も促進していた。

ＤＮＡを回収してそこに結合するたんぱく質を解析し、２種類の下流で働く因⼦群も明らかにした。それぞれがＤＮＡ⼆重鎖切断損傷に応答するしくみはこれまで複数報告されてきたが、一本鎖ＤＮＡが露出される過程ではこれらセンサーが独⽴かつ重複して、損傷の検知と修復の進⾏にはたらくことを世界で初めて明らかにした。

研究グループは「今回⾒つけた反応や個々の因⼦を分⼦標的とする薬剤は、抗がん剤や併⽤剤の候補になりうると考えられる」と期待を寄せている。