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細胞:AIDによる一本鎖DNAの連続的シトシン脱アミノ化は体細胞高頻度変異の模倣

Nature 424, 6944 doi: 10.1038/nature01760

活性化誘発型シチジン脱アミノ酵素(AID)は、B細胞が高親和性の抗体を産生する際に必須であるクラススイッチ組換えおよび体細胞高頻度変異(SHM)の2つの過程に必要なタンパク質である。精製したAIDは、一本鎖DNA上でのCからUへの脱アミノ化を触媒する。本研究では、in vitroにおいてAIDが触媒するC脱アミノ化はin vivoで観察されるSHM分布と一致して、5ユWRC配列の位置で優先的に起こることを示す。DNAクローンの約98%に変異は認められないが、変異のあるDNAクローンの殆どでは、1つのクローン当たり10-70か所でCからTへの変換が認められる。従って、AIDは一方のDNA鎖から他方のDNA鎖へと跳び移るのではなく、それぞれのDNA鎖上の複数の位置でC脱アミノ化を行なう。AIDが一本鎖DNAと高い親和性を持って結合するのは、AIDのN末端ドメインが塩基性アミノ酸であるアルギニンおよびリジンに富み、pH7.0では全体として大きな正電荷(+11)を持つことによると思われる。さらに、RNAポリメラーゼによって露出された非転写DNA鎖に対するAIDのC脱アミノ化の頻度は、RNA-DNAハイブリッドとして保護されている転写済のDNA鎖に対するよりも15倍高い。一本鎖DNA上における脱アミノ化の結果は、SHMの持つ3つの特性、すなわち変異頻度が高いWRC配列中のCの位置で変異が起こりやすいこと、クローンによって、変異の標的となる抗体可変部における変異の不均一性が広範にみられることおよび変異を誘発するために活発な転写が必要であることとの関連性を示す。

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