突然変異頻度の低下

変異頻度低下( mfd ) は、タンパク質 Mfd (転写修復共役因子、TRCF とも呼ばれる) をコードする遺伝子です。Mfd は転写共役修復において機能し、DNA 損傷に遭遇して転座を継続できなくなった停止したRNA ポリメラーゼを除去します。

このタンパク質は、紫外線照射を受けた細胞における抑制変異の可能性を減らす（または、ノックアウト細胞ではそのような変異の発生率が上昇する）という事実にちなんで名付けられました。あらゆる種類の変異の可能性を減らすわけではありません。^[1]実際、このタンパク質は一般的に変異の可能性を高め、抗菌薬耐性などの新しい形質の進化を助けているようです。^[2]

Mfd はATP を利用してDNA に沿って移動し、おそらく RNA ポリメラーゼを前進させ、最終的に DNA テンプレートから分離します。^{[3] Mfd には}UvrA をリクルートして関連するヌクレオチド除去修復経路をトリガーする 結合ドメインも含まれており、その変異により紫外線照射後の変異率が低下したことで最初に発見されました。X線結晶構造解析による大腸菌Mfdの構造研究では、この分子はN 末端UvrB 相同モジュールとC 末端ドメイン間の「クランプ」相互作用により、アポ型では UvrA 結合が自己阻害されることが明らかになりました。^{[4] [5]}

2002年には、Mfdがポリメラーゼを強制的に前進させてバックトラック状態から抜け出すことで、バックトラックされたRNAPでの転写を再開できることが示されました。^[6]

2015年、ワシントン大学のメリク研究室は、Mfdが細菌の変異プロセスを加速させることを発見しました。^{[2]この研究では、}抗生物質耐性と戦うために、細菌の変異の速度を遅くし、その進化を阻止する方法を研究しています。^[7]

2022年、メリク研究室はMfdの小分子阻害剤を特定した。予想通り、抗生物質耐性の進化を遅らせた。^[8]

動物の免疫システムはさまざまな方法で細菌を殺そうとしますが、その1つが一酸化窒素（NO）の放出です。NOは細菌のDNAにダメージを与えますが、一部の種はMfdを発現することでこの攻撃を生き延びることができます。^[9]