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医学:DNAポリメラーゼηによる皮膚がん抑制の構造基盤

Nature 465, 7301 doi: 10.1038/nature09104

DNAポリメラーゼη(Polη)は、紫外線により誘発されるシクロブタン型ピリミジン二量体を乗り越えて誤りのない複製を行う高い能力という点で、真核生物のポリメラーゼの中で独特であり、ヒトでのPolη(POLHとしても知られる)の不活性化はバリアント型色素性乾皮症(XPV)を引き起こす。我々は、cis-synチミン–チミン(T–T)二量体、および損傷を受けていないDNAと三元複合体を形成した出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)由来Polη(RAD30としても知られる)の結晶構造を示す。これらの構造から、紫外線により誘発される損傷を乗り越えて効率よく複製を行うPolηの能力は、T–T二量体の2つのTが、活性部位中のほかのポリメラーゼよりずっと大きく開いた裂け目におさまるという、簡単だが巧妙な機構から生じていることがわかった。我々はまた、構造的、生化学的および遺伝学的解析により、2つのTがGln 55、Arg 73、Met 74との相互作用により活性部位中で安定な構造に維持されることを示す。これらの特徴は、紫外線損傷を受けたDNAへのPolηの作用の基盤を明らかにしている。この作用は、太陽光にさらされた結果生じる発がん性の突然変異などを抑制し、そのため、ヒトでの皮膚がんの発生率低減に重要である。

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