細胞内でUV-DDBたんぱく質がゲノム上の紫外線損傷を修復する瞬間の可視化に成功

～色素性乾皮症の発症基盤解明へ向けて前進～

2025（令和7）年11月11日
東京大学
科学技術振興機構（JST）
神戸大学
大阪大学

発表のポイント

ゲノムDNAに生じた紫外線損傷に結合するDNA修復たんぱく質（UV-DDBたんぱく質）を細胞から単離し、クライオ電子顕微鏡で解析することで、細胞内で紫外線損傷が修復される様子の可視化に初めて成功しました。
これまでゲノムDNAの紫外線損傷に関する修復過程には不明な点が多く、細胞内でその過程を直接観察することは困難でした。本研究により、その修復過程を細胞内で明らかにするための新しい技術基盤が確立されました。
今回対象としたUV-DDBたんぱく質は、難治性疾患である色素性乾皮症の原因因子であることが知られています。色素性乾皮症には現時点で根本的な治療法が存在しないため、本研究成果は将来的な治療法開発につながることが期待されます。

東京大学 定量生命科学研究所の松本 翔太 助教、胡桃坂 仁志 教授ら、神戸大学 バイオシグナル総合研究センターの菅澤 薫 教授、大阪大学 大学院基礎工学研究科の岩井 成憲 名誉教授、山元 淳平 准教授の研究グループは、細胞内でゲノムDNA上の紫外線損傷を修復中のUV-DDBたんぱく質複合体の立体構造を可視化することに成功しました。
本研究では、胡桃坂教授らが開発した細胞内たんぱく質を可視化する独自技術「ChIP-CryoEM」を応用し、DNA修復たんぱく質として知られるUV-DDBたんぱく質が紫外線損傷に結合した構造を初めて明らかにしました。これまでの先行研究と異なり、細胞内からUV-DDBたんぱく質を直接単離して構造を捉えた点に新規性があります。本成果は、色素性乾皮症をはじめDNA修復異常に起因する難治性遺伝病の理解と治療法開発につながることが期待されます。
本研究成果は、2025年11月11日付（英国時間）で、「Nature Communications」に掲載されました。
本研究は、日本学術振興会（JSPS）の科研費（課題番号：JP22K18034、JP22K06098、JP23H05475、JP24H02328、JP24H02319）、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 さきがけ（課題番号：JPMJPR2288）、同 CREST（課題番号：JPMJCR24T3）、同 ERATO（課題番号：JPMJER1901）、ノバルティス科学振興財団のノバルティス研究奨励金、住友財団の基礎科学研究助成、日本医療研究開発機構（AMED）の生命科学・創薬研究支援基盤事業（BINDS）（課題番号：JP24ama121009、JP24ama121002）の支援により実施されました。

＜プレスリリース資料＞

本文　PDF（1.61MB）

＜論文タイトル＞

“Structural basis of cyclobutane pyrimidine dimer recognition by UV-DDB in the nucleosome”

DOI：10.1038/s41467-025-65486-5

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