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細胞:ATM修復経路は染色体切断に応じて、RNAポリメラーゼIによる転写を阻害する

Nature 447, 7145 doi: 10.1038/nature05842

DNA損傷は、DNAポリメラーゼやRNAポリメラーゼの作用を妨げる。シクロブタンピリミジン二量体や紫外線照射によって生じる光産物は、RNAポリメラーゼIIの停止、転写共役修復酵素の活性化とRNA合成阻害を引き起こす。細胞周期のS期には、複製フォークがDNA損傷部位に出会うと進行中のDNA複製が阻害されると同時に、離れた場所にある複製起点からの複製開始を抑制する生化学信号が発信される。DNA二本鎖切断があると転写装置が影響を受けるかどうかは、ずっと以前から未解決のままだった。今回我々は、遺伝毒性ストレスにさらされたマウス細胞のRNAポリメラーゼI(Pol I)活性を測定し、DNA切断がPol Iによる転写の一時的抑制につながることを示す。意外なことに、Pol Iの阻害自体はDNA損傷の直接の結果ではなく、ATMキナーゼ活性と修復因子であるNBS1(NLRP2とも呼ばれる)やMDC1というタンパク質が介在して起こることがわかった。生細胞の画像化、レーザーマイクロ照射、光ブリーチングによって、DNA損傷がPol I開始複合体の集合を妨げ、伸長中のホロ酵素がリボソームDNAから途中で離れてしまうことがわかった。今回の知見により、染色体の切断に応じてリボソームでの遺伝子転写を中断させる、ATM/NBS1/MDC1に依存した新しい経路の存在が明らかになった。

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