平成20年3月12日
国立大学法人名古屋大学
独立行政法人日本原子力研究開発機構
 
DNA補修酵素のかなめとなるアミノ酸を世界で初めて発見
 
 国立大学法人名古屋大学(総長 平野 眞一)の倭(やまと) 剛久・大学院理学研究科准教授と独立行政法人日本原子力研究開発機構(理事長 岡ア 俊雄)の由良 敬・システム計算科学センターシミュレーション技術開発室室長代理の共同研究チームは、DNA光補修酵素のDNA補修における特定アミノ酸の関与を理論計算で突き止め、あらゆる生物のDNA光補修酵素においても今回特定したアミノ酸が同じ位置に100%存在していることを世界で初めて発見した。
 この研究成果は、2008年2月28日、米国の生物物理学会誌Biophysical Journalの電子版に掲載された(印刷版では2008年3月15日掲載予定)。

 生物が紫外線を浴びるとDNAが損傷し、遺伝情報を正確に読み取れなくなり、種の保存に影響を及ぼすおそれがある。
 紫外線損傷を受けたDNAは、DNA光補修酵素(I型)1)が電子を補給することで補修されるが、従来、電子は酵素中のアミノ酸をまったく経由せずにDNAに流れ込むと考えられていた。
 ところが、ラン藻2)のDNA光補修酵素を用いてコンピュータシミュレーション3)を行った結果、酵素を構成する474個のアミノ酸の中で353番目のアミノ酸4)が重要な電子の通り道になっていることが分かった(図1)。
 さらに、ゲノム情報データベース5)検索の結果、あらゆる生物のDNA光補修酵素が、対応する箇所に同じ種類のアミノ酸を持っていることを確認(図2)し、このアミノ酸がDNAを補修する役割を担う重要な要であることを証明した。

 この「DNA補修にアミノ酸は関与しない」という従来の定説6)に大きな修正を加えることになった成果が、DNA修復機構解析手法等の発展に大きく寄与するのみならず、今回用いた理論計算(コンピュータシミュレーション)と生物情報学(ゲノム情報データベース)を組み合わせた研究7)のさらなる進展により、ゲノム情報から貴重な知識が続々と発掘されていくことが期待される。


 ・DNA補修酵素のかなめとなるアミノ酸を世界で初めて発見
 ・用語説明

以 上


参考部門・拠点:システム計算科学センター


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