BRCA関連がんのDNA修復機構を解明(Breakthrough Study Sheds Light on How BRCA-Related Cancers Repair Broken DNA)

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2026-05-27 ジョージア工科大学

ジョージア工科大学を中心とする研究チームは、BRCA1およびBRCA2遺伝子に関連するがん細胞が、損傷したDNAを修復する仕組みについて新たな知見を明らかにした。BRCA遺伝子はDNA二本鎖切断の修復に重要な役割を担っており、その機能異常は乳がんや卵巣がんなどの発症リスクを高めることが知られている。本研究では、BRCA関連がん細胞がDNA損傷に対処する際に利用する修復経路や分子機構を詳細に解析し、従来十分理解されていなかった代替的なDNA修復プロセスの存在を示した。これらの経路は、がん細胞が治療によるDNA損傷を乗り越えて生存する要因の一つと考えられる。研究成果は、PARP阻害剤など既存の分子標的治療に対する耐性獲得の仕組みの理解を深めるとともに、新たな治療標的の発見につながる可能性がある。DNA修復機構の解明は、BRCA関連がんの個別化医療や治療効果向上に向けた重要な基盤となることが期待される。

<関連情報>

RAD52ホモログMgm101のネイティブ質量分析およびクライオ電子顕微鏡構造に基づく一本鎖アニーリングのメカニズム Mechanism of single-strand annealing from native mass spectrometry and cryo-EM structures of RAD52 homolog Mgm101

Carter T Wheat,Zihao Qi,Miqdad Hussain,Katerina Zakharova,Vicki H Wysocki,Charles E Bell
Nucleic Acids Research  Published:27 April 2026
DOI:https://doi.org/10.1093/nar/gkag320

Graphical Abstract

BRCA関連がんのDNA修復機構を解明(Breakthrough Study Sheds Light on How BRCA-Related Cancers Repair Broken DNA)

Abstract

RAD52, the primary single-stranded DNA annealing (SSA) protein in humans, forms undecameric rings that bind single-stranded DNA (ssDNA) within a narrow, positively charged groove. Whether RAD52 anneals two complementary ssDNAs on the same ring in cis, or between two ring-ssDNA complexes in trans, is unknown. Here, we determined cryo-EM structures of Mgm101, a RAD52 homolog from yeast mitochondria, in complexes with ssDNA, a duplex intermediate of annealing, and B-form dsDNA product. In all states, Mgm101 forms a closed nonadecameric ring that binds the backbone of the first ssDNA at the base of the narrow groove. The second complementary strand binds directly on top of the first to form an extended, unwound, and circular duplex intermediate of annealing. The third complex captures apparent B-form DNA product bound to a novel β-hairpin motif located on top of the Mgm101 ring, above the primary DNA-binding groove. Mass photometry and native mass spectrometry confirm and further elucidate the complexes formed in solution. Altogether, our data reveal snapshots along the full SSA pathway of Mgm101 and suggest it anneals two complementary ssDNAs on the same ring in cis. Structural conservation with RAD52 suggests it is likely to use a similar cis mechanism of annealing.

医療・健康
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