分子生物学：PolθはPLK1によってリン酸化されて有糸分裂での二本鎖切断を修復する

DNA二本鎖切断（DSB）は、ゲノムの完全性を危うくする有害な損傷である。ヒト細胞がその危険性を低減するために依存しているのが複数のDNA修復装置の活性であり、このような装置は細胞周期の間を通じて厳密に調節されている。間期には、DSBは主に非相同末端結合と相同組み換えによって修復される。しかし、有糸分裂の間はこれらの経路が完全に阻害されており、有糸分裂中のDSBの運命はよく分かっていない。今回我々は、DNAポリメラーゼθ（Polθ）が有糸分裂DSBを修復し、それによってゲノムの完全性を維持するように働いていることを明らかにする。他のDSB修復因子とは対照的に、Polθの機能は有糸分裂の際にポロ様キナーゼ1（PLK1）が行うリン酸化によって活性化される。リン酸化されたPolθは、TOPBP1のBRCA1 C末端ドメインと直接相互作用することによって有糸分裂DSBへと引き寄せられ、そこで切断されたDNA末端の連結を行う。Polθが失われると有糸分裂DSBの修復は不完全になり、ゲノムの完全性が失われる。相同組み換えを行えない細胞ではこの現象はさらに悪化し、Polθによる有糸分裂DSB修復が行われなくなって細胞死につながる。これらの結果から、Polθと相同組み換えの合成致死性をもたらす原因が有糸分裂DSBの修復にあることが判明した。これらの知見をまとめると、ゲノムの完全性維持に有糸分裂DSBの修復が極めて重要であることが明らかになった。

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