細胞増殖・分化における染色体機能調節機構の解析

• Project/Area Number: 11239207
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 土屋 英子 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (90127671)
• Project Period (FY): 1999 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥61,300,000 (Direct Cost: ¥61,300,000); Fiscal Year 2003: ¥13,700,000 (Direct Cost: ¥13,700,000); Fiscal Year 2002: ¥11,200,000 (Direct Cost: ¥11,200,000); Fiscal Year 2001: ¥11,900,000 (Direct Cost: ¥11,900,000); Fiscal Year 2000: ¥11,900,000 (Direct Cost: ¥11,900,000); Fiscal Year 1999: ¥12,600,000 (Direct Cost: ¥12,600,000)
• Keywords: S.cerevisiae / クロマチンリモデリング複合体 / DNA損傷修復 / 減数分裂 / ヒストン修飾 / S. cerevisiae / DNA損傷応答 / クロマチンリモデリング複合 / 微小管機能 / プロテインキナーゼC / 微小管結合蛋白 / クロマチン構造変換 / RSC / NPS1 / STH1 / 染色体分配

Research Abstract

染色体のクロマチン構造を基本とする高度に組織化された構造は、転写、複製、修復、組み換え等の反応に大きな影響を与えている。細胞は生命活動の様々な局面で、染色体構造を変換し、転写装置や複製装置等の機能装置のDNAへのアクセスを調節している。我々は、酵母の生育に必須なクロマチンリモデリング複合体RSCを研究対象として、細胞増殖・分化における染色体高次構造の形成/変換と、染色体機能調節の分子機構を明らかにする事を最終目的とし研究を進めている。現在までに、RSCの中心的サブユニットであるNps1の変異株の解析により、RSCが酵母のG2/M期の進行とDNA損傷修復、並びに、減数分裂に必須な働き持つ事を明らかにしてきた。本年度の研究成果を以下に述べる。
1)昨年度までの研究で、RSCはDNA二重鎖切断の修復に特に重要であることを明らかにしてきた。そこで、酵母の染色体中の一箇所を切断するHOエンドヌクレアーゼを用いた解析により、RSCが組み替え修復時のDNA複製開始後に必要であること、またドナー側ではなく切断されたDNA鎖側に結合することを明らかにした。
2)減数分裂における、RSCの標的の一つであるIME2遺伝子のプロモーターのヌクレオソーム構造、ならびにプロモーター上働く因子(RSC、ヒストンアセチル化酵素複合体、転写因子)の結合状態を詳細に解析し、転写活性化における各因子の役割を明らかにした。また、ヒストンのアセチル化は、脱アセチル化酵素の存在下に進行することを見出し、この過程には何らかの脱アセチル化酵素の阻害機構が必要であることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] K.Miyahara 他: "TBX2/TBX3 Transcriptional factor homolog controls olfactory adaptation in Caenorhabditis elegans"J.Neurobiol. 58. 392-402 (2004)
• [Publications] H.Koyama 他: "RSC nucleosome-remodeling complex plays prominent roles in the transcriptional regulation throughout the budding yeast gametogenesis"Biosci.Biotech.Biochem. 68(印刷中). (2004)
• [Publications] M.Yukawa他: "Functional differences between RSC1 and RSC2, components of growth essential chromatin-remodeling complex of S. cerevisiae, during the sporulation process"FEMS Yeast Research. 2. 87-91 (2002)
• [Publications] H.Koyama他: "Abundance of RSC nucleosome-remodeling complex is important for the cells to tolerate DNA damage in S. cerevisiae"FEBS Letters. 531. 215-221 (2002)
• [Publications] E.Tsuchiya 他: "Borrelidin inhibits a cyclin-dependent kinase(CDK), Cdc28/Cln2, of Saccharomyces cerevisiae"J.Antibiotics. 54巻・1号. 84-90 (2001)
• [Publications] T.Hosotani 他: "PKC1, a protein kinase C homolog of Saccharomyces cerevisiae, participates in microtubule function through the yeast EB1 homolog, BIM1"Genes to Cells. 6巻・9号. 775-788 (2001)
• [Publications] M.Yukawa 他: "Functional difference between RSC1 and RSC2, components of growth essential chromatin-remodeling complex of S. cerevisiae, during the sporulation process"FEMS Yeast Research. (印刷中). (2002)
• [Publications] E.Tsuchiya 他: "Borrelidin inhibits a cyclin-dependent kinase (CDK), Cdc28/Cln2, of Saccharomyces cerevisiae"J.Antibiotics. 54巻・1号. 84-90 (2001)
• [Publications] M.yukawa: "Nps1/Sth1p, a component of an essential chromatin-remodeling complex of Saccharomyces cerevisiae, is required for the maximal expression of early-meiotic genes"Genes to Cells. 4・1. 99-110 (1999)
• [Publications] I.C.Farcasanu: "Involvement of thioredoxin peroxidase typeII(Ahplp) of Saccharomyces cerevisiae in Mn2+ homeostasis"Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. 63・11. 1871-1881 (1999)
• [Publications] 土屋 他: "バイオテクノロジー講義"朝倉書店. 156 (1999)