クロマチン構造変換の及ぼす調節領域を局限化する機構

Research Project

Project/Area Number	17054040
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Kurume University
Principal Investigator	石井浩二郎久留米大学, 分子生命科学研究所, 講師 (40360276)
Project Period (FY)	2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000) Fiscal Year 2005: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Keywords	染色体 / ヘテロクロマチン / 遺伝子転写 / サイレンサー / クロマチン構造
Research Abstract	ヘテロクロマチンは遺伝子転写を抑制する閉じたクロマチン構造であり、特異的なヒストン修飾やその修飾特異的に結合する凝集蛋白質が分子基盤を担う。分裂酵母でもそれらの要素は高度に保存されており、染色体動態を制御するセントロメアDNA領域においては、Mis6キネトコア複合体の相互作用するヌクレアーゼ高感受性の特殊クロマチン構造領域の両端にひろがって形成されている。それらの領域のDNAは特徴的な反復配列で構成されているが、ヘテロクロマチン構造領域とキネトコアの特殊クロマチン構造領域の間の境界を決定する分子要因について解析を試みた。クロマチン免疫沈降などに基づく生化学的手法と遺伝子変異体を用いた遺伝学的手法による解析の結果、それらの領域画定は双方のクロマチン構造に共に依存した拮抗的なかたちで達成されていることが判明した。通常の生体内では常にほぼ同一のDNA配列上に中央ドメインの周辺ヘテロクロマチンの境界は形成されるが、境界自体はDNA一次配列に規定された絶対的で構造的な隔壁ではないという結論が得られた。また、セントロメアのヘテロクロマチン領域からはRNAi経路を通じてsiRNAが産出されているが、分裂酵母でのヘテロクロマチン領域の異所的な形成には、そのsiRNAの配列に対応するDNA配列が機能することを見出した。ヘテロクロマチン領域形成を確立するサイレンサーDNA配列配列についての無作為なスクリーンと任意の配列の試行の双方によって、siRNA相当配列にヘテロクロマチン形成誘導能があることを確認した。また、そのようなDNA配列から産出して周辺に拡がるヘテロクロマチン構造を遮断する因子の解析を行った結果、セントロメアDNA領域での観察とは異なり、分裂酵母染色体には絶対的で構造的な隔壁の機能を有する機構が存在することを確認した。