哺乳類DNA修復過程の制御におけるXRCC1タンパク質の酸化の役割

Role of Oxidation of XRCC1 Protein in Regulation of Mammalian DNA Repair Process.

• I A Vasil'eva
• N A Moor
• O I Lavrik

抄録

ポリ（ADP-リボース）ポリメラーゼ（PARP1、PARP2）が触媒するタンパク質の修飾にXRCC1タンパク質の酸化が及ぼす影響を初めて調べました。XRCC1, PARP1, PARP2は、足場蛋白質として機能し、最も多くのDNA損傷の多段階修復を調整する役割を担っている。XRCC1の酸化により、そのADPリボシル化効率が低下し、タンパク質のポリ(ADP-リボース)に対する親和性が低下することを示した。XRCC1と安定な複合体を形成できるDNAポリメラーゼβ（Polβ）の存在下では、様々なXRCC1の形態のADP-リボース修飾が増強される。酸化により、XRCC1およびPolβとの複合体のPARP1およびPARP2の自動修飾に対する阻害作用が抑制され、修復の効率が向上する可能性がある。以上の結果から、XRCC1の酸化は、DNA修復におけるタンパク質のポリADPリボシル化レベルの微調整とその調整機能に関与していることが明らかになりました。

The influence of XRCC1 protein oxidation on the modification of proteins catalyzed by poly(ADP-ribose)polymerases (PARP1 and PARP2) was studied for the first time. XRCC1, PARP1, and PARP2, functioning as scaffold proteins, are responsible for coordination of multistep repair of most abundant DNA lesions. We showed that the XRCC1 oxidation reduces the efficiency of its ADP-ribosylation and the protein affinity for poly(ADP-ribose). The ADP-ribose modification of various XRCC1 forms is enhanced in the presence of DNA polymerase β (Polβ), capable of forming a stable complex with XRCC1. Oxidation suppresses the inhibitory effect of XRCC1 and its complex with Polβ on the automodification of PARP1 and PARP2, which may enhance the efficiency of repair. The results of this study indicate that the oxidation of XRCC1 plays a role in fine regulation of poly(ADP-ribosyl)ation levels of proteins and their coordinating functions in DNA repair.