古典的な非相同DNA末端結合（NHEJ）は、哺乳類の主要なDNA二本鎖切断（DSB）修復経路である。V(D)J組み換えDSB中間体の結合には古典的NHEJが必須であるため、リンパ球の発生はXRCC4などの古典的NHEJ因子の欠損によって放棄されてしまう。ある種の免疫不全ヒト患者では、XLF（XRCC4 like factor; 別名NHEJ1）が変異しており、古典的NHEJに役割をもつと考えられている。しかし、XLF欠損マウスではリンパ球の発生は比較的正常であり、そのリンパ球は正常のV(D)J組み換えを行う。ATM（ataxia telangiectasia-mutated）タンパク質はDSBを検出し、ヒストンH2AXなどの基質をリン酸化することにより、DSB応答を活性化する。ところが、ATM欠損は中程度のV(D)J組み換えとリンパ球発生障害を引き起こすだけであり、H2AX欠損はこれらの過程に明らかな影響を及ぼさない。今回我々は、XLF、ATM、H2AXはいずれも、V(D)J組み換え中のDNA末端のプロセシングと結合に根本的な役割をもつが、これらの役割は予想外の機能重複により隠されていることを示す。したがって、ATMとXLFの両方が欠損すると、染色体のV(D)J組み換えDSB中間体のプロセシングと結合ができないことにより、マウスリンパ球発生がほぼ完全に抑制される。XLFとATMの両者の欠損はまた、IgHクラススイッチ組み換え中に、古典的NHEJを著しく障害するが、代替的末端結合は障害しない。古典的NHEJで重複するATMとXLFの機能は、ATMキナーゼ活性により仲介されており、染色体外V(D)J組み換えでは必要とされないことから、染色体結合ATM基質に対する役割が示唆される。これに一致して、XLF欠損前Bリンパ球系列での条件的H2AX不活性化は、非結合V(D)J末端の著しい分解を伴うV(D)J組み換えの障害をもたらすため、この過程でH2AXが役割を果たすことが明らかとなる。
