ノーベル賞委員会は7日（日本時間）、2015年のノーベル化学賞を、Tomas Lindahl氏（フランシス・クリック研究所）、Paul Modrich氏（デューク大学）、Aziz Scancar氏（ノースカロライナ大学）に対して授与すると発表しました。

人間を始めとした地球上の生物は、DNAによって遺伝情報を伝えています。このDNAの配列が、タバコに含まれる化学物質や、毒性を持つ物質などによって乱れると、がんや遺伝性疾患などの原因となってしまいます。

1970年代はじめ、DNAは非常に安定した構造の物質であると考えられていました。しかし、Lindahl氏はプリンストン大学でのポスドク時代にRNA分子が加熱によって容易に壊れてしまうことに疑問を持ち、DNAも考えられているほど安定な物質ではないのではないかと考えるようになります。

その後、スウェーデンのカロリンスカ研究所で研究を続けていたLindahl氏は、シトシンの分子内に結合しているアミノ基は容易に脱離してウラシルという分子に変わってしまうことを発見します。DNA中は、アデニン、チミン、シトシン、グアニンの4つの塩基から構成されており、アデニンはチミンと、シトシンはグアニンと必ずペアを組むように結合するため、変化後のウラシルはグアニンと結合することが出来なくなってしまいます。

詳細な観察により、Lindahl氏はこのウラシル化した分子鎖を根本から切断し、新しいシトシン分子に入れ替える働きをもつグリコシラーゼ（glycosylase）という酵素が存在していることを、実験的に証明しました。現在、この機構は「塩基除去修復（base excision repair）」と呼ばれており、DNAの再生メカニズムを理解する上で重要なプロセスとなっています。

受賞者の一人であるSancar氏は、DNAに生じる損傷の中でも、特に紫外線によるダメージに着目した人物です。

彼は、まず、DNA分子が紫外線によって損傷した際に、隣り合う２つのチミン分子がくっつくことで二量体を形成することを発見しました。こうしたチミンの二量体を含むDNA分子は正常に機能しないため、切断・修復する必要があるのですが、この時にエキシヌクレアーゼ（exnuclease）と呼ばれる酵素がチミン二量体の両側5塩基の位置（計12塩基の鎖）でDNAの損傷箇所を切り取り、代わりとなるDNAポリメラーゼが入り込むことで正常な状態に修復を行なっていることを突き止めています。

この仕組みは「ヌクレオチド除去修復（Nucleotide excision repair）」と呼ばれ、皮膚がんの治療法開発などの分野で大きな影響を与えました。

最後にModrich氏の成果です。DNAは、細胞が分裂する際にコピーされて同じものを複製する機能を備えていますが、この複製の過程で、前述したアデニンとチミン、シトシンとグアニンのペアが成立せずにミスマッチを起こしてしまうことがあります。

Modrich氏は、MutHと呼ばれるタンパク質が、元のDNA配列とコピーしたDNA配列とを比較（正確にはDNAのメチル化状態を比較）することで、複製の際に生じたミスマッチを検出していることを発見しました。この仕組みは「ミスマッチ修復（Mismatch repair）」と呼ばれています。

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