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RAD50

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
RAD50
識別子
記号RAD50, NBSLD, RAD502, hRad50, Rad50, RAD50 double strand break repair protein
外部IDOMIM: 604040、613078 MGI: 109292 HomoloGene: 38092 GeneCards: RAD50
遺伝子の位置 (ヒト)
5番染色体 (ヒト)
染色体5番染色体 (ヒト)[1]
5番染色体 (ヒト)
RAD50遺伝子の位置
RAD50遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点132,556,019 bp[1]
終点132,646,349 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
11番染色体 (マウス)
染色体11番染色体 (マウス)[2]
11番染色体 (マウス)
RAD50遺伝子の位置
RAD50遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点53,540,346 bp[2]
終点53,598,146 bp[2]
RNA発現パターン


さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー
分子機能 DNA結合
protein-macromolecule adaptor activity
ヌクレオチド結合
DNA helicase activity
金属イオン結合
single-stranded DNA endodeoxyribonuclease activity
ATPアーゼ活性
血漿タンパク結合
3'-5' exonuclease activity
加水分解酵素活性
ATP binding
double-stranded telomeric DNA binding
adenylate kinase activity
G-quadruplex DNA binding
single-stranded telomeric DNA binding
細胞の構成要素 site of double-strand break

核質
染色体
テロメア
細胞核
condensed nuclear chromosome
MRX複合体
生物学的プロセス reciprocal meiotic recombination
DNA recombination
telomere maintenance via telomerase
positive regulation of kinase activity
telomeric 3' overhang formation
cellular response to DNA damage stimulus
positive regulation of telomere maintenance
negative regulation of telomere capping
DNA duplex unwinding
減数分裂
double-strand break repair
positive regulation of protein autophosphorylation
細胞周期
viral process
double-strand break repair via nonhomologous end joining
telomere maintenance
regulation of mitotic recombination
核酸ホスホジエステル結合の加水分解
DNA複製
DNA double-strand break processing
telomere maintenance via recombination
DNA synthesis involved in DNA repair
chromosome organization involved in meiotic cell cycle
regulation of signal transduction by p53 class mediator
nucleotide phosphorylation
DNA修復
double-strand break repair via homologous recombination
strand displacement
telomere capping
ヌクレオシド一リン酸リン酸化
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_133482
NM_005732

NM_009012

RefSeq
(タンパク質)

NP_005723

n/a

場所
(UCSC)
Chr 5: 132.56 – 132.65 MbChr 5: 53.54 – 53.6 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

RAD50は、ヒトではRAD50遺伝子にコードされるタンパク質である[5]

機能

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RAD50遺伝子にコードされるRAD50タンパク質は、DNA二本鎖切断修復に関与するタンパク質である、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeのRad50タンパク質と高度に類似している。このタンパク質はMRE11NBS1(酵母ではXrs2)と複合体を形成する。このMRN複合体(酵母ではMRX複合体)は損傷DNA末端に結合し、非相同末端結合または相同組換えによる二本鎖切断修復に必要な多数の酵素活性を示す。Rad50のマウスホモログの遺伝子ノックアウト研究からは、このタンパク質が細胞成長と生存に必要不可欠であることが示唆されている[5]

構造

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RAD50はSMCタンパク質ファミリーの一員である[6]。他のSMCタンパク質と同様に、RAD50の内部には長いコイルドコイルドメインが存在し、このドメインによって折り返されることでN末端とC末端は共に球状のABC型ATPアーゼヘッドドメインを形成する。RAD50はヘッドドメイン、そしてコイルドコイルの反対側に位置する亜鉛結合二量体化モチーフ(“zinc-hook”と呼ばれる)を介して二量体化することができる[7]原子間力顕微鏡を用いた研究からは、遊離したMRN複合体中ではRAD50二量体中のzinc-hookどうしが結合して閉じたループを形成しているが、DNAへの結合に伴ってzinc-hookは切り離され、zinc-hookを介したDNA損傷末端の係留を可能にするコンフォメーションをとるようになることが示唆されている[8]

相互作用

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RAD50は次に挙げる因子と相互作用することが示されている。

進化的祖先

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Rad50タンパク質の研究は主に真核生物で行われている。しかしながら、Rad50タンパク質のオルソログは現存する古細菌にも保存されており、相同組換え修復に機能している可能性が高いことが示されている[20]。超高熱性古細菌Sulfolobus acidocaldariusでは、Rad50とMre11タンパク質は相互作用し、ガンマ線照射によって導入されたDNA損傷の修復に活発な役割を有しているようである[21]。こうした知見は、真核生物のRad50が祖先型古細菌においてDNA損傷の相同組換え修復に役割を果たしていたRad50タンパク質の子孫である可能性を示唆している。

疾患

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ヒトのRAD50欠損症は、小頭症と低身長の患者で報告される常染色体劣性症候群である。その臨床的表現型はナイミーヘン染色体不安定症候群英語版と類似している。患者由来の細胞は、染色体切断応答の機能不全を伴う放射線感受性の増大を示す[22][23][24]

出典

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  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000113522 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000020380 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ a b Entrez Gene: RAD50 RAD50 homolog (S. cerevisiae)”. 2022年7月5日閲覧。
  6. ^ “RAD50, an SMC family member with multiple roles in DNA break repair: how does ATP affect function?”. Chromosome Res. 17 (2): 277–88. (2009). doi:10.1007/s10577-008-9018-6. PMC 4494100. PMID 19308707. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4494100/. 
  7. ^ “The Rad50 zinc-hook is a structure joining Mre11 complexes in DNA recombination and repair”. Nature 418 (6897): 562–6. (August 2002). Bibcode2002Natur.418..562H. doi:10.1038/nature00922. PMID 12152085. 
  8. ^ “Mesoscale conformational changes in the DNA-repair complex Rad50/Mre11/Nbs1 upon binding DNA”. Nature 437 (7057): 440–3. (September 2005). Bibcode2005Natur.437..440M. doi:10.1038/nature03927. PMID 16163361. 
  9. ^ a b c “BASC, a super complex of BRCA1-associated proteins involved in the recognition and repair of aberrant DNA structures”. Genes Dev. 14 (8): 927–39. (2000). doi:10.1101/gad.14.8.927. PMC 316544. PMID 10783165. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC316544/. 
  10. ^ a b “Redistribution of BRCA1 among four different protein complexes following replication blockage”. J. Biol. Chem. 276 (42): 38549–54. (2001). doi:10.1074/jbc.M105227200. PMID 11504724. 
  11. ^ “Association of BRCA1 with the hRad50-hMre11-p95 complex and the DNA damage response”. Science 285 (5428): 747–50. (1999). doi:10.1126/science.285.5428.747. PMID 10426999. 
  12. ^ “Human Rad50 is physically associated with human Mre11: identification of a conserved multiprotein complex implicated in recombinational DNA repair”. Mol. Cell. Biol. 16 (9): 4832–41. (1996). doi:10.1128/MCB.16.9.4832. PMC 231485. PMID 8756642. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC231485/. 
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  16. ^ “Distinct functional domains of nibrin mediate Mre11 binding, focus formation, and nuclear localization”. Mol. Cell. Biol. 21 (6): 2184–91. (2001). doi:10.1128/MCB.21.6.2184-2191.2001. PMC 86852. PMID 11238951. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC86852/. 
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  18. ^ a b “The human Rap1 protein complex and modulation of telomere length”. J. Biol. Chem. 279 (27): 28585–91. (2004). doi:10.1074/jbc.M312913200. PMID 15100233. 
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  20. ^ White MF (January 2011). “Homologous recombination in the archaea: the means justify the ends”. Biochem. Soc. Trans. 39 (1): 15–9. doi:10.1042/BST0390015. PMID 21265740. https://semanticscholar.org/paper/0da16a4a80020789c4630b6bb0a1949eef4a52a1. 
  21. ^ “The Mre11 protein interacts with both Rad50 and the HerA bipolar helicase and is recruited to DNA following gamma irradiation in the archaeon Sulfolobus acidocaldarius”. BMC Mol. Biol. 9: 25. (2008). doi:10.1186/1471-2199-9-25. PMC 2288612. PMID 18294364. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2288612/. 
  22. ^ “Human RAD50 deficiency in a Nijmegen Breakage Syndrome-like disorder”. Am. J. Hum. Genet. 84 (5): 605–16. (2009). doi:10.1016/j.ajhg.2009.04.010. PMC 2681000. PMID 19409520. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2681000/. 
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  24. ^ “A Disease-Causing Single Amino Acid Deletion in the Coiled-Coil Domain of RAD50 Impairs MRE11 Complex Functions in Yeast and Humans”. Cell Rep. 33 (13): 108559. (2020). doi:10.1016/j.celrep.2020.108559. PMC 7788285. PMID 33378670. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7788285/. 

関連文献

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関連項目

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