DNA損傷は,分子間オートフォスフォリレーションとダイマー解離によってATMを活性化させる

科学分野:

• 細胞生物学 細胞生物学
• 分子生物学は分子生物学である.
• バイオケミストリー バイオケミストリー

背景:

• ATMタンパク質キナーゼは,哺乳類の細胞が電離放射線に反応するのに不可欠です.
• ATMの変異は,ヒトの遺伝疾患であるアタクシア・テランジエクタシアと関連しています.

研究 の 目的:

• 放射線被曝後のATMタンパク質キナーゼ活性化のメカニズムを解明する.
• DNA損傷反応におけるATMオートフォスフォリレーションとマルチメリゼーションの役割を調査する.

主な方法:

• 放射線照射後の哺乳類の細胞におけるATMタンパク質キナーゼの活性を調べた.
• ATMの活性化を検出するために,オートフォスフォリレーションアッセイと抗体結合を用いた.
• DNAの二重鎖の断裂とATMの活性化との関係を調査した.

主要な成果:

• ATMは,無放射線細胞の無活性ジマーまたはマルチマーとして存在し,そのキナーゼドメインはFATドメインに結合しています.
• 離子放射線は,セリン1981の急速な分子間自己リン酸化を誘発し,ジマー解離を引き起こし,ATMキナーゼを活性化させます.
• ATMの活性化は,低放射線量で発生し,DNAの二重鎖の断裂が少ない場合に検出され,直接のDNA結合が活性化を開始するのではなく,クロマチンの構造的変化を示唆します.

結論:

• ATMキナーゼの活性化は,放射線に対する細胞反応の初期段階である.
• ATMの活性化は,自己リン酸化誘発のダイマー解離によって媒介され,DNAの断裂に直接結合することはありません.
• クロマチンの構造の変化は,ATMの活性化を開始する上で重要な役割を果たしている可能性が高い.