ウラシル-DNAグリコシラーゼのクローニングと特性評価、および線虫caenorhabditis elegansにおけるその機能の喪失の生物学的結果

ウラシルは、シトシンの自発的な脱アミノ化からDNAで発生し、DNA複製中のDNAポリメラーゼによるダンプの取り込みを通じて発生します。ウラシル-DNAグリコシラーゼ（UNG）の作用によるウラシルの切除により、塩基切除修復経路が開始され、プロムタゲニックベース修飾に対抗します。この研究では、大腸菌ungのcDNAエンコードcaenorhabditis elegansホモログ（ceung-1）をクローン化しました。E.coli ungとCeung-1の間には、アミノ酸配列に49％の同一性がありました。精製されたCeung-1は、DNAの塩基対の両方からウラシルを除去しました。また、二本鎖オリゴヌクレオチドよりも効率が低い一本鎖オリゴヌクレオチド基質からウラシルを除去しました。Ceung-1活性は、亜種ung阻害剤によって阻害され、Ceung-1がFamily-1 UNGグループのメンバーであることを示しています。UNG-1遺伝子の突然変異は、C.Elegansの発達、出生率、寿命に影響を与えず、バックアップ酵素の存在を示唆していました。ただし、UNG-1変異体に由来する抽出物の残留ウラシル切除活性を検出することはできませんでした。現在の実験では、C.ElegansのUNG-1変異体は、野生型株よりもNahso（3）誘導サイトシン脱アミノ化に対してより耐性があることも示されました。

Uracil arises in DNA from spontaneous deamination of cytosine and through incorporation of dUMP by DNA polymerase during DNA replication. Excision of uracil by the action of uracil-DNA glycosylase (Ung) initiates the base excision repair pathway to counter the promutagenic base modification. In this study, we cloned a cDNA-encoding Caenorhabditis elegans homologue (CeUng-1) of Escherichia coli Ung. There was 49% identity in amino acid sequence between E.coli Ung and CeUng-1. Purified CeUng-1 removed uracil from both U:G and U:A base pairs in DNA. It also removed uracil from single-stranded oligonucleotide substrate less efficiently than double-stranded oligonucleotide. The CeUng-1 activity was inhibited by Bacillus subtilis Ung inhibitor, indicating that CeUng-1 is a member of the family-1 Ung group. The mutation in the ung-1 gene did not affect development, fertility and lifespan in C.elegans, suggesting the existence of backup enzyme. However, we could not detect residual uracil excision activity in the extract derived from the ung-1 mutant. The present experiments also showed that the ung-1 mutant of C.elegans was more resistant to NaHSO(3)-inducing cytosine deamination than wild-type strain.