Letter 細胞：Mre11とExo1によるDNA 二本鎖切断の両方向性切除 2011年11月10日 Nature 479, 7372 doi: 10.1038/nature10515 相同組み換えによるDNA 二本鎖切断（DSB）の修復には、5′末端の切除と、3′一本鎖DNA尾部の形成が必要である。この反応の重要な構成要素は、エキソヌクレアーゼ1と二機能性のエンドヌクレアーゼ/エキソヌクレアーゼMre11である。Mre11のエンドヌクレアーゼ活性は、DSB末端が、例えばDNA末端結合複合体、トポイソメラーゼ、あるいは減数分裂に働くトランスエステラーゼSpo11などのタンパク質によりブロックされているときにきわめて重要となるが、Mre11の3′–5′エキソヌクレアーゼ活性の特異的な機能は明らかではない。今回我々は、出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）を用いてSpo11が結合している5′DNA末端の切除中のMre11エキソヌクレアーゼのin vivoでの役割を明らかにする。Exo1変異細胞で残留している切除はMre11依存的であり、この両方のエキソヌクレアーゼ活性が効率的なDSB修復には必要であることを明らかにする。これまでの研究では、切除は一方向性に進行することが示されていた。5′末端処理の物理的アッセイを組み合わせることにより、これまでの機構に代わる両方向性切除機構が示される。最初に、Mre11がDSBの5′末端からこれまでの想定よりはるかに離れた最大で300塩基隔たった部位に切除するためのニックを入れる。次に、このニックにより、Exo1を使ってDSBから遠ざかる5′–3′方向に、またMre11を使ってDSB端に近づく3′–5′方向に、両方向性の切除が可能となる。Mre11のエキソヌクレアーゼ活性は、細胞周期進行中の細胞にDNA損傷に対する抵抗性を与えることから、Mre11が引き起こす切除は種々のDNA修復経路の一般的な特性であるのかもしれない。 Full Text PDF 目次へ戻る
