PCNAとDNAリガーゼI間の相互作用は、岡崎フラグメントとロングパッチのベースエクスピジョン修復の結合に重要です

DNAリガーゼIは、保存された8アミノ酸モチーフを介して増殖細胞核抗原（PCNA）に結合するタンパク質のファミリーに属します[1]。ここでは、この相互作用の生物学的意義を調べます。DNAリガーゼIのPCNA結合部位の不活性化は、その触媒活性やDNAポリメラーゼベータとの相互作用に影響を与えませんでした。対照的に、PCNA結合の喪失は、DNAリガーゼIが岡崎フラグメントを結合する能力を厳しく損なった。したがって、PCNAとDNAリガーゼI間の相互作用は、リガーゼの核下標的だけでなく、遅延鎖合成中に発生する分子トランザクションの調整にも重要です。リガーゼがDNAリガーゼI変異細胞株46BR.1G1の包括的なアルキル化剤に対する過敏症を補完するためには、機能性PCNA結合部位も必要でした。46BR.1G1細胞からの抽出物は、ロングパッチでは欠陥がありましたが、短パッチの基本エクスカジョン修復（BER）ではありませんでした。我々の結果は、PCNAとDNAリガーゼIの相互作用が長いパッチBERに重要な役割を果たしており、この修復メカニズムの生物学的重要性の最初の証拠を提供することを示しています。

DNA ligase I belongs to a family of proteins that bind to proliferating cell nuclear antigen (PCNA) via a conserved 8-amino-acid motif [1]. Here we examine the biological significance of this interaction. Inactivation of the PCNA-binding site of DNA ligase I had no effect on its catalytic activity or its interaction with DNA polymerase beta. In contrast, the loss of PCNA binding severely compromised the ability of DNA ligase I to join Okazaki fragments. Thus, the interaction between PCNA and DNA ligase I is not only critical for the subnuclear targeting of the ligase, but also for coordination of the molecular transactions that occur during lagging-strand synthesis. A functional PCNA-binding site was also required for the ligase to complement hypersensitivity of the DNA ligase I mutant cell line 46BR.1G1 to monofunctional alkylating agents, indicating that a cytotoxic lesion is repaired by a PCNA-dependent DNA repair pathway. Extracts from 46BR.1G1 cells were defective in long-patch, but not short-patch, base-excision repair (BER). Our results show that the interaction between PCNA and DNA ligase I has a key role in long-patch BER and provide the first evidence for the biological significance of this repair mechanism.