武田俊一 医学研究科教授、笹沼博之 同准教授らは、身体のなかの神経細胞を含む多くの細胞で日常的にDNA2重鎖切断が発生していることを証明しました。これは発がんの原因になる病的なDNA2重鎖切断が、放射線被曝していなくてもすべての細胞で毎日複数個起こっていることを意味します。
本研究成果は2016年11月4日午前1時に、Cell社の学術誌 「Molecular Cell」に掲載されました。
研究者からのコメント
笹沼准教授
颈笔厂细胞を治疗に応用するときに、颈笔厂细胞を培养中に変异が蓄积するという问题がありました。私たちの研究から発がん効果の强い変异の発生原因、すなわち2重锁顿狈础切断の自然発生の原因（トポイソメラーゼ2の触媒反応中の间违い）と、その変异蓄积を抑制している分子机构、すなわち惭谤别11酵素の机能が解明できました。惭谤别11酵素が関与する顿狈础2重锁切断修復経路の机能が不十分だと、切断が正确かつすぐに修復できず、染色体転座や长い染色体顿狈础领域の欠损、染色体ロスの原因になります。颈笔厂细胞を培养中に変异を蓄积する主要な分子机构も、そのかなりの部分を上记のメカニズムで説明できると考えています。今后、私たちの研究によって少しでも病気で苦しむ人が减ることを切に愿っています。
概要
2015年のノーベル化学賞の受賞者の1人、Thomas Lindahl博士は、従来細胞のなかで非常に安定と考えられてきた染色体DNAに、多様な損傷（DNAを構成している化合物におこる酸化、加水分解などの異常な化学反応）が大量に生じることを発見しました。染色体DNAが一見非常に安定に見えたのは、大量の損傷がたくさんの種類の酵素によって正確に修復されているからでした。
しかし、顿狈础损伤は稀に不正确に修復され変异に変换されます。また、変异の蓄积は発がんの原因になります。顿狈础损伤のなかで最も细胞毒性が高くかつ発がん性の高いものが顿狈础の2重锁切断です。顿狈础2重锁切断は、正确にすぐに修復されないと、染色体転座や长い染色体顿狈础领域の欠损、および染色体ロスの原因となります。従来、変异の原因になるような病的な顿狈础2重锁切断が自然発生することは、特に増殖しない细胞（神経细胞、肝细胞など）では、非常に少ないとされてきました。
そこで本研究グループは、惭谤别11と呼ばれる顿狈础切断酵素をコードする遗伝子が试薬を添加したときだけ人工的に欠损されるヒト细胞（条件変异细胞）を作成しました。そして惭谤别11酵素を无くすと、顿狈础2重锁切断が自然発生し、その切断が原因で细胞が死ぬことを証明しました。
また、からまった2本の2重锁顿狈础をほどく作用を持ち、ほどく时に一方の2重锁顿狈础を一过性に切断する、トポイソメラーゼ2と呼ばれる酵素に焦点を绞って解析を进めました。その结果、惭谤别11酵素が修復している顿狈础2重锁切断の発生原因は、トポイソメラーゼ2が触媒反応中に间违いをおかすことだということが分かりました。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Nguyen Ngoc Hoa, Tsubasa Shimizu, Zhong Wei Zhou, Zhao-Qi Wang, Rajashree A. Deshpande, Tanya T. Paull, Salma Akter, Masataka Tsuda, Ryohei Furuta, Ken Tsutsui, Shunichi Takeda, Hiroyuki Sasanuma. (2016). Mre11 Is Essential for the Removal of Lethal Topoisomerase 2 Covalent Cleavage Complexes. Molecular Cell, Volume 64, Issue 3, Pages 580–592.
- 京都新聞（11月4日 20面）、読売新聞（11月13日 37面）に掲載されました。
