【ポイント】

・紫外線によるDNA損傷を乗り越える働きで知られるDNAポリメラーゼη（Polη：イータ）は損傷部位を読み越してDNA合成を続けられる柔軟性を持つ一方、その代償として複製精度が低く誤りを生じやすい傾向（誤りがち）にあります。本研究では、このPolηがヒト細胞の通常のDNA複製にも機能していることを発見しました。
・Polηは、DNA複製時に断続的に合成される「ラギング鎖」で優先的に働きます。また、DNA合成期の後半に複製されるゲノム領域では、その使用が増加していました。
・DNAポリメラーゼの台車の働きをするPCNAの結合はPolηのラギング鎖合成に必要であり、PCNAのユビキチン化は複製後期領域でのPolηの使用増加に必要なことがわかりました。
・がんゲノムの解析では、一部のがんでPolηが働く領域に特定の塩基置換変異が多く見られ、PCNAをユビキチン化する酵素の発現量との関連も認められました。

公益財団法人がん研究会がん研究所のLewis Bainbridge博士研究員と大学保一プロジェクトリーダーらは、名古屋大学環境医学研究所の増田雄司准教授（広島大学兼任）、益谷央豪教授らとの共同研究により、DNAポリメラーゼη（Polη：イータ）（*）がヒトのDNA複製で機能する領域をゲノム全体にわたって同定しました。Polηは紫外線によるDNA損傷を乗り越える酵素であり、これを欠損すると紫外線損傷DNAの複製に支障をきたし、高発がん性遺伝疾患である色素性乾皮症を発症することが知られています。今回の研究により、外部から損傷ストレスを与えていない細胞でも、Polηが特にラギング鎖の合成に関与し、複製後期のゲノム領域で多く使われることを明らかにしました。
上記の結果を踏まえ、Polηによる複製がゲノム上の変異生成に関与するかどうかも検討しました。Polηは損傷を乗り越えて柔軟にDNAを合成できる反面、合成時に誤りを生じやすい酵素です。そのため、この酵素がDNA複製に関与すると、合成エラーによって変異が生じる可能性があります。がん患者由来のゲノムデータを用いて、Polηの合成に由来すると考えられる変異の分布を検証したところ、複数のがん種で、その分布がPolηの合成領域と整合することが示されました。また、PCNAのユビキチン化とPolηによる変異の増加との間に強い関連も認められました。
総じて、本研究は、誤りがちなDNAポリメラーゼPolηがヒトゲノムの複製に関与することを示しました。これらの結果は、Polηが、従来から知られているDNA損傷を乗り越える合成に加え、通常のDNA複製にも関与し、変異生成の原因にもなっていることを示唆しています。
本研究成果は、学術誌『Nature Communications』への掲載が決定しています。

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【用語説明】

* DNAポリメラーゼ：DNAを合成する酵素。ヒトでは16種類あり、DNA複製、修復など多岐に渡る役割を持つ。

【論文情報】

○論文名
Strand- and replication timing-dependent functions of DNA polymerase η in human DNA replication
○掲載誌名
Nature Communications
（※2026年10月28日にオンラインに掲載されました。）
○著者
Lewis J. Bainbridge¹, Yuji Masuda^2,3,4, Tamiko Minamisawa¹, Mami Takahashi¹, Kanae Kaneko¹, Chikahide Masutani_2,3 and Yasukazu Daigaku^1,*

○著者の所属機関
1.　がん研究会 がん研究所 がんゲノム動態プロジェクト
2.　名古屋大学環境医学研究所
3.　名古屋大学大学院医学系研究科
4.　広島大学原爆放射線医科学研究所　
(*責任著者)

○DOI : 10.1038/s41467-026-78467-z

○URL：https://doi.org/10.1038/s41467-026-78467-z

【研究代表者】

環境医学研究所 増田 雄司 准教授
https://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/genome/home.html