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細胞:出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeのDNA二本鎖切断部位におけるクロマチン再構築

Nature 438, 7066 doi: 10.1038/nature04148

DNA二本鎖切断(DSB)の修復は、ゲノムの安定性維持に不可欠である。真核細胞は、非相同的末端連結および相同的組み換えによってDSBを修復する。DSBに応じてクロマチン構造がどのように変化するか、またこの変化がDSB修復過程にどのように影響するかは、重要な問題である。脊椎動物では、DSB形成後にヒストン変異体H2A.Xのリン酸化が迅速に起こってクロマチンのメガ塩基を超える範囲に広がるが、これは損傷を受けた遺伝子座への修復タンパク質の安定した集結に必要である。出芽酵母では、やはりDSB形成がシグナルとなって主要な2種類のH2Aのリン酸化が起こり、DSBからどちらの側にも約40kbにわたって広がる。今回我々は、DSBの周辺でH2Aのリン酸化に続いてヒストンH2BとH3が失われ、ミクロコッカスヌクレアーゼ分解に対するクロマチンの感受性が高まるが、H2Aのリン酸化とヌクレオソームの消失は独立に起こることを明らかにする。ヒストンを外すにはDNA損傷を検出するMRXが必要で、さらにこれはヌクレオソーム再構築複合体INO80にも依存している。ヒストンが外れないとDSBへの修復タンパク質Rad51の誘導が遅れることから、MRXに依存したヌクレオソームの再構築が、相同的組み換えによるDNA修復に直接かかわる因子類が近づけるかどうかを調節していることが示唆される。つまりMRXは、クロマチン変化の2つの経路を調節している可能性がある。それらは、相同的組み換えタンパク質を効率よく召集するためのヌクレオソーム消失と、DNA損傷に対するチェックポイント応答を調節するH2Aのリン酸化である。

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