減数分裂期の組換え開始を制御する染色体構造の解明

Research Project

Project/Area Number	18H06057
Research Category	Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
Research Institution	National Institute of Genetics
Principal Investigator	今井裕紀子国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 博士研究員 (00814782)
Project Period (FY)	2018-08-24 – 2020-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help	¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	減数分裂 / 相同組換え / 染色体構造 / ゼブラフィッシュ
Outline of Annual Research Achievements	減数分裂期の染色体分配を担う相同組換えは、DNAの二重鎖切断（DSB）によって始まる。ヒトのDSBはDNA結合タンパクによって部位特異的に誘導される一方で、DSBの起こりやすい領域には大きな性差が見られることから、DNA配列とは異なるレベルでのDSB制御が予想されるが、そのメカニズムは未知である。本研究ではDSB制御に関わる新規因子として、減数分裂期の染色体構造である「核膜-テロメア接着」と染色体の「軸構造」に着目し、これらの構造がDSBの部位特異性に果たす役割をヒトと類似した染色体構造とDSB形成の特徴を持つゼブラフィッシュを用いて明らかにすることを目的とした。以下にH30年度の成果を示す。１．マウスで同定された減数分裂期テロメア複合体の構成因子について、そのオルソログ遺伝子にフレームシフトを持つゼブラフィッシュ変異体をCRISPR-Cas9法により作製した。２．上記の核膜-テロメア接着変異体と、所属研究室で同定された軸構造変異体の表現型解析を行った。その結果、軸構造因子であるSycp2がDSB形成に必須であることを発見した。この結果は、軸構造因子が相同組換えの開始に果たす役割を脊椎動物において新規に示すものである（投稿準備中）。これに対し、核膜-テロメア接着変異体ではDSB形成が起こることを確認した。３． Dmc1 ChIP-seqによるDSB部位のゲノムワイドマッピングを行うため、モルモット由来の抗Dmc1抗血清を用いた条件検討を行った。マウスにおけるChIPプロトコルを元に、ゼブラフィッシュ精巣を用いたサンプル調製を行い、効率的なDmc1タンパクの沈降を確認した。４．H30年度の研究計画では、既存の抗Dmc1抗血清の抗原精製に加え、ウサギ由来の抗Dmc1抗体も作製する予定であったが、モルモット由来の抗Dmc1抗血清で効率の良い免疫沈降が行えることがわかった。
Research Progress Status	平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	平成30年度が最終年度であるため、記入しない。