クラスターDNA損傷に対する塩基除去修復酵素の作用順序の効果,2

Order effect of base excision processes to repair clustered DNA damage, 2

白石 伊世; 椎名 卓也; 菅谷 雄基 ; 鹿園 直哉; 横谷 明徳

Shiraishi, Iyo; Shiina, Takuya; Sugaya, Yuki; Shikazono, Naoya; Yokoya, Akinari

クラスターDNA損傷は、SSBや塩基損傷,APサイトなどから構成されるため、これらに対する細胞応答において異なる修復系が同時にあるいは逐次的に関与することが予測される。最初に作用する修復タンパク質によりクラスター損傷の性質が変化するため、作用する修復系の順序がその後の生物応答に大きな違いをもたらす可能性がある。本研究では、クラスターDNA損傷に対する塩基除去修復酵素の作用機序の違いがクラスターDNA損傷の難修復特性にどのようにかかわるかを明らかにすることを目的とした。高LETのイオンビームを照射したプラスミドDNA(pUC18)をNthとFpgの2種類のグリコシレースで処理し、酵素活性を生じたニック(SSB)量としてpUC18の立体構造変化としてゲル電気泳動法により定量した。この際、2種類の酵素の処理の順番をさまざまに変えた時に、ニッキング活性にどのような差が見られるのかについて調べた。C6+イオンビームを照射した場合はFpgを先に処理したものの方が、同時処理やNthを先に処理したものより損傷を持たない閉環型分子の線量あたりの残存量が約5%小さい傾向にあった。講演では収量の差をもたらす原因としてのクラスター損傷の構造について議論する。

Cellular response to cluster DNA damage might depend on the order of repair processes because the configuration of the lesions will be modified by the reaction of the initial repair protein, affecting the DNA-binding or lesion-excision activities of the latter repair protein. In the present study, we investigate how the initial enzymatic repair affects the activity of the latter repair enzyme. Plasmid DNA (pUC18) irradiated with C6+ ion is treated with two base excision repair enzymes, Nth and Fpg, which convert pyrimidine and purine lesions to a SSB. The enzymatic activities are quantified by measuring the conformational changes of the plasmid using agarose gel electrophoresis. Obtained results show that the amount of enzymatically induced SSB is slightly (about 5%) less in DNA sample treated with Nth first and then Fpg than that in the sample treated with Fpg first and then Nth. The repairability of clustered damage induced by high-LET ions will be discussed.