分子生物学：Sae2は、Mre11–Rad50–Xrs2の二本鎖DNAエンドヌクレアーゼ活性を促進して、DNAの切断箇所を切除する
Nature 514, 7520 doi: 10.1038/nature13771
二本鎖DNA（dsDNA）切断を相同組換えによって修復するには、まず、5′末端を持つDNA鎖を切除して、3′末端を持つ一本鎖DNAを作らなくてはならない。遺伝学的証拠からは、この作業はMre11–Rad50–Xrs2（MRX）複合体によって開始されると考えられている。しかし、この複合体が持つエキソヌクレアーゼ活性の極性は、相同組換えに必要な極性とは逆の3′ → 5′であるため、修復開始への関与については難問が残っていた。そのため、dsDNAがまず最初にエンドヌクレアーゼによって切断され、次いでMRXがそこからdsDNAの末端まで、3′ → 5′エキソヌクレアーゼ活性を使って切除しながら戻るという、二方向モデルが提案されている。エンドヌクレアーゼがSgs1–Dna2やExo1の侵入部位を作り出し、これらが次いで5′ → 3′方向に鎖を長い距離にわたって切除するのである。しかし、このエンドヌクレアーゼ活性の正体は不明だった。今回我々は、出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）の精製したタンパク質を使って、Sae2がMRX複合体のMre11サブユニットの持つdsDNA特異的エンドヌクレアーゼ活性を促進することを明らかにした。このエンドヌクレアーゼは、5′断端を持つ側のdsDNA鎖を選択的に切断するので、これで極性についての矛盾が説明される。dsDNAの末端の切除は、DNA末端をふさぐタンパク質によって強く促進され、Rad50のATPアーゼ活性に加えて、MRXとSae2との物理的結合を必要とする。これらの結果は、dsDNA切断部の加工処理を、MRXがエキソヌクレアーゼ活性ではなく、dsDNAエンドヌクレアーゼ活性によって開始することと、Sae2がこの処理過程の重要な調節因子であることを示唆している。今回の知見は、栄養成長中の細胞と減数分裂中の細胞の両方で働いている可能性のあるdsDNA切断の加工処理開始機構を明らかにしている。
