分裂酵母の減数分裂初期に特異的に発現する新規遺伝子産物の機能の解明

• Project/Area Number: 11780512
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 鍋島 建太郎 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (60294120)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2000: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 1999: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 減数分裂 / 相同組み換え / 相同染色体対合 / 染色体核内配置

Research Abstract

本研究では分裂酵母の減数分裂特異的に転写誘導される遺伝子の一つとして単離されたmeu13^+遺伝子産物の機能解析を分子遺伝学・細胞生物学的な手法を用いて行った。meu13^+遺伝子は216アミノ酸のタンパク質をコードし、出芽酵母、マウス、ヒトに高い相同性を示すタンパク質が見つかっている。これらのタンパク質はいずれも減数分裂期に特異的に発現し、meu13^+遺伝子との機能的類似性を予想した。
前年度までにmeu13遺伝子の欠失変異株を作成し、この株では交差による相同組み換えの頻度が野生株の1/10に減少し、減数分裂前期に相同染色体の対合がアーム部位で野生型に比べて有意に低下することを見いしていた。またGFPによる染色体ラベル法を用いて生細胞での相同染色体対合がダイナミックなものであることを初めて示していたが、今年度はさらにこの方法を用いて、相同組み換えを担う中心的な遺伝子であるRec12/Spo11欠失変異株中での相同染色体対合状態を観察し、Meu13変異株と比較した。その結果、Rec12/Spo11欠失変異株では対合の低下は減数分裂前期の中ごろに一過的みられるだけであるのに対し、Meu13変異株では、減数分裂前期の全般を通じて対合が低下することを見いだした。この結果は、Rec12/Spo11タンパク質が相同対合に必要なことを分裂酵母で初めて示しただけでなく、Meu13タンパク質が相同組み換え過程を通じることなく直接相同染色体の対合に働くことをも示したものである。また、蛍光in situハイブリダイゼーション法を用いて、染色体の配置を前年度に増してさらに詳細に解析し、Meu13タンパク質が対合過程に必要であることを示した。このような研究成果を国際学会(Gordon Research Conferene,2000)で発表し、現在論文投稿中である。