塩基除去修復とヌクレオチドエクスキジョンリペアの違い

DNAは、さまざまな内的・外的要因によって損傷を受けることが多い。しかし、細胞修復システムは、ダメージが変異したり、次の世代に伝わったりする前に、即座に継続的に修正する。細胞には、ヌクレオチド除去修復（NER）、塩基除去修復（BER）、DNAミスマッチ修復（MMR）の3種類の除去修復システムがあり、一本鎖のDNA損傷を修復しています。塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の大きな違いは、塩基除去修復が細胞内の内因性の一塩基の損傷を修復する単純な修復系であるのに対し、ヌクレオチド除去修復は細胞内の外因性の損傷部位の修復に比較的大きな役割を果たす複雑な修復系であることである。

目次1. 概要と主な違い2. 塩基除去修復とは3. ヌクレオチド除去修復とは塩基除去修復とヌクレオチド除去修復を並べて比較する5.まとめ

塩基除去修復は何ですか？

塩基除去修復は、最も単純なDNA修復システムである。脱アミノ化やアルキル化によって塩基が修飾されたDNAの軽微な損傷を修復するために使用されます。塩基損傷があると、DNAグリコシラーゼは塩基除去修復システムを認識して活性化し、APエンドヌクレアーゼ、DNAポリメラーゼ、DNAリガーゼの力を借りて修復を行う。BERシステムは、以下のステップで構成されています。

1. 塩基の欠失、または塩基の欠失によりDNAが欠失すること。
2. プリンフリー/ピリミジンフリー核酸エンドヌクレアーゼ切断塩基
3. リゾチームやホスホジエステラーゼによる残存糖鎖の除去
4. DNAポリメラーゼで隙間を埋める
5. DNAリガーゼによる創傷治癒

図01：基底部切除修復パス

ヌクレオチドエクスキジョンリペアは何ですか？

ヌクレオチド除去修復は、細胞内における重要なDNA除去修復システムである。30塩基までの長さの損傷部分を修復・置換することができ、損傷していないテンプレート鎖に導かれる。一般的なDNA損傷は紫外線によるもので、NERはこれらの損傷が変異して後世に伝わったり、病気を引き起こす前に修復してDNAを保護する。特に小胞体は、環境や化学発癌物質などの外来因子によって間接的に引き起こされる変異に対する保護機能を発揮している。ほとんどすべての生物に見える小胞体は、DNAの螺旋がひどく歪むような損傷を認識する。

小胞体プロセスは、XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSBなど多くのタンパク質が作用し、様々なシアペースト機構を経て進行する。これらのタンパク質は修復過程を完了するために必要であり、小胞体タンパク質の1つの欠損は極めて重要で、稀な劣性症候群：色素性乾燥皮膚症（XP）、Cockayne症候群（CS）、光感受性毛髪ジストロフィー（TTD）を引き起こすことがあります。

図02：ヌクレオチドエクスキジョンリペア

塩基除去修復とヌクレオチドエクスキジョンリペアの違い

概要 - 塩基除去修復 vs. ヌクレオチドエクスキジョンリペア

NERとBERは、細胞内に存在する2つのDNA損傷修復プロセスである。berは内因性の小さな損傷を修復することができ、NERは30塩基対までの長さの損傷領域を修復することができる。DNAヘリックスに大きな歪みが生じる。これが塩基除去修復とヌクレオチド除去の違いである。

画像提供:1. "Dna repair base excersion en" By LadyofHats - (Public Domain) via Comm*** Wikimedia2."A schematic representation of models for nucleotide excision repair pathway controlled by Uvr proteins" By Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui, and Seiki Kurramitsu - (CC BY 1.0) via Comm*** Wikimedia.