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分子生物学：減数分裂期DNA二本鎖切断形成のin vitro再構成
Nature 639, 8055 doi: 10.1038/s41586-024-08551-1
Spo11複合体はDNA二本鎖切断（DSB）の形成を触媒して、稔性と遺伝的多様性に不可欠な過程である減数分裂期組換えを開始させる。Spo11の機能が解明されて27年がたつが、in vitroでDSB形成を再構成しようとする試みはこれまで成功していない。今回我々は、マウスのSPO11–TOP6BLタンパク質複合体を生化学的に調べ、この複合体がin vitroにおいてDNAを切断し、切断DNAの5′末端に共有結合することを示す。点突然変異戦略を用いて、この複合体のin vitroでのDNA切断活性にはMg2+が不可欠であることが分かった。これは、SPO11に点突然変異があってMg2+と結合できず、そのためDSB形成が行えないノックインマウスで確認された。ただし、SPO11複合体の活性はATPには依存していなかった。さらに、マウスのSPO11複合体は、祖先型トポイソメラーゼVIとは生化学的に異なっていることの証拠も得られた。これらの知見によって、減数分裂期組換えの第1段階を理解するための機構的枠組みが確立された。
