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PARP1; POLY(ADP-RIBOSE) POLYMERASE 1
[別名]
PPOL; PARP;
POLY(ADP-RIBOSE) POLYMERASE
POLY(ADP-RIBOSE)
SYNTHETASE
ADPRT, ADPRT1;
ADP-RIBOSYLTRANSFERASE
キーワード
DNA修復、細胞死、ポリADP-リボシル化
歴史とあらまし
PARP1 (Poly (ADP-ribose) polymerase 1)は、1987年にクローニングされた(Ref 1, 2)。ポリADP-リボースは1960年代に発見されている（Ref 3）。ポリADP-リボシル化反応は真核生物に特異的な可逆的翻訳後修飾であり，DNA 修復，転写調節，細胞死，中心体の分裂制御など，核内における多くの機能に関与していると考えられている（Ref 4, 5）。ポリADP-リボシル化反応はポリ（ADP-リボース）合成酵素（PARP）-1をはじめとする17種のPARPファミリー分子により触媒され、主にポリADP-リボースグリコヒドロラーゼ（Parg）によりADP-リボースにまで分解される。
分子構造
PARP-1は分子量113kDa の塩基性に富むDNA結合性タンパク質で，2 つのジンクフィンガーモチーフを含むN 末端DNA結合ドメイン，自己修飾ドメイン，PARP 特異的モチーフを含むC末端触媒ドメインの3つの機能的ドメインからなる。
機能
ポリADP-リボシル化は，主に核内において認められPARP-1 は細胞内のニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NAD＋）を基質としてADPリボースをアクセプタータンパク質に結合させる働きがあると報告されている。特にこれらの反応はDNA に一本鎖切断が生じたとき高頻度に認められることから，DNA 損傷に対する生体内応答機構であると考えられる。実際に、PARP-1 を欠失したマウスでは放射線に対して高感受性を示すということが報告されている（Ref 6）。ポリADP-リボシル化反応を作用点とするがん治療薬及び増感剤の視点からの基礎研究も進められている。
老化・老年病における意義
活性酸素によってDNAがダメージを受けると、それを修復するためにPARP1の活性が亢進する。また、PARP1は加齢下で欠失変異発生につながる不正確なDNA修復の抑制に関与する可能性が示唆されており、PARP1と加齢の分子メカニズムの解明が待たれる。
Database
参考文献
1. Alkhatib, H. M., Chen, D., Cherney, B., Bhatia, K., Notario, V., Giri,
C., Stein, G., Slattery, E., Roeder, R. G., Smulson, M. E. (1987) Cloning
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Acad. Sci. 84: 1224-1228. (PMID: 3029772)
2. Kurosaki, T., Ushiro, H.,
Mitsuuchi, Y., Suzuki, S., Matsuda, M., Matsuda, Y., Katunuma, N., Kangawa,
K., Matsuo, H., Hirose, T., Inayama, S., Shizuta, Y. (1987) Primary
structure of human poly(ADP-ribose) synthetase as deduced from cDNA
sequence. J. Biol. Chem. 262: 15990-15997. (PMID: 2824474)
3. Sugimura T,
Fujimura S, Hasegawa S, Kawamura Y. (1967) Polymerization of the adenosine
5'-diphosphate ribose moiety of NAD by rat liver nuclear enzyme. Biochim
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4. D'Amours D, Desnoyers S,
D'Silva I, Poirier GG. (1999) Poly(ADP-ribosyl)ation reactions in the
regulation of nuclear functions.Biochem J. 342:249-68. (PMID: 10455009)
5. Smith, S. (2001) The world according to PARP. Trends Biochem. Sci., 26,
174-179 (PMID: 11246023)
6. Shall, S. and de Murcia, G. (2000) Poly(ADPribose)
polymerase-1: what have we learned from the deficient mouse model? Mutat.
Res., 460, 1-15. (PMID: 10856830)
作成者
宮崎 剛
Update 20130117