1992 Fiscal Year Annual Research Report

減数分裂期遺伝的組換えの分子機構

Research Project

Project/Area Number	02454554
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	小川英行大阪大学, 理学部, 教授 (70028207)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小川智子大阪大学, 理学部, 講師 (80028208)
Keywords	減数分裂期組換え / 組換えの初期過程 / MRE2,MRE3,MRE11変異株 / 酵母S.cerevisiae / シナプトネマ複合体形成 / 紡錘体間の距離 / 第一減数分裂の開始制御 / 減数分裂期DNA二重鎖切断
Research Abstract	減数分裂期には遺伝的組換えが体細胞分裂期の約1000倍の頻度で起こり、そのときにはシナプトネマ複合体や組換え節等の構造体が関与すると考えられている。我々はこの組換えの分子機構を明かにする目的で、体細胞分裂期の組換えは正常で減数分裂期の組換えのみが欠損した酵母S,cerevisiaeの変異株、MRE1(HOP1),MRE2,MRE3,MRE4/MEK1,MRE11を分離した。これらの変異株の解析の結果、MRE2,MRE3,とMRE11について次のことが明かになった。MRE2はRNA結合蛋白質に共通なアミノ酸配列を持つ蛋白質をコードしているが、この遺伝子が欠損すると、シナプトネマ複合体の形成が起こらず、対合しない染色体が観察される。そして第一減数分裂が野生株に比べて一時間早く始まるが、第二減数分裂の開始は両者ほぼ変わらない時間に開始する。この間、紡錘極体の分配の距離は、野生株の約2倍になる。このことは第一減数分裂時の微小管の伸張の長さからも確かめられた。従って、MRE2は染色体の対合と第一減数分裂の開始に働いている可能性がある。MRE3からは、体細胞分裂期と減数分裂期とでN末端の異なる2種類の蛋白質が発現していることが分かった。体細胞分裂期に発現している蛋白質は他方よりN末端が短く細胞増殖に関与している。欠損するとG1期が異常に長くなる。一方減数分裂期に発現する蛋白質が欠損すると、組換えが観察されずシナプトネマ複合体の前駆体であるaxial elementの形成も見られない。またMRE11はRAD50と極めて似た表現型を示すがRAD50の上位にあることが分かった。温度感受性のmre11ts変異株を用いた実験から、MRE11は組換えの初期過程、DNA二重鎖切断の挿入に関与し、切断後のprocessingの過程にも関与していることが分かった。

Research Products

(20 results)

All Other

All Publications (20 results)

[Publications] A.Higashitani,S.Tabata,T.Ogawa,H.Ogawa M.Shibata and Y.Hotta.: "ATP-independent strand transfer protein from murine spermatocytes,spermatids,and spermatozoa." Exp.Cell Res.186. 317-323 (1990)
[Publications] M.Kojima,M.Suzuki,T.Morita,T.Ogawa,H.Ogawa and M.Tada.: "Interaction of RecA protein with pBR322 DNA modified by N-hydroxy-2-acetylaminofluorene and 4-hydroxyaminoquinoline1 -oxide." Nucleic Acids Res.18. 2707-2714 (1990)
[Publications] H.Ogawa and T.Ogawa.: "Regulation in repressor inactivation by RecA protein." Adv.Biophysi.26. 33-49 (1990)
[Publications] T.Horii,N.Ozawa,T.Ogawa and H.Ogawa.: "Inhibitory effects of N-and C-terminal truncated Escherichia coli recA gene products on functions of the wild-type recA gene." J.Mol.Biol.223. 105-114 (1992)
[Publications] S.Tateishi,T.Horii,T.Ogawa and H.Ogawa.: "C-terminal truncated Escherichia coli RecA protein RecA5327 has enhanced binding affinities to single-and double-stranded DNAs." J.Mol.Biol.223. 115-129 (1992)
[Publications] S.Leem and H.Ogawa.: "The MRE4 gene encodes a novel protein kinase homologue required for meiotic recombination in Saccharomyces cerevisiae." Nucleic Acids Res.20. 449-457 (1992)
[Publications] A.Shinohara,H.Ogawa and T.Ogawa.: "Rad51 protein involved in repair and recombination in S.cerevisiae is a RecA-like protein." Cell,. 69. 457-470 (1992)
[Publications] T.Ogawa,A.Shinohara,H.Ogawa and J.Tomizawa.: "Functional structures of the RecA protein found by chimera analysis." J.Mol.Biol.226. 651-660 (1992)
[Publications] M.Ajimura,S.Leem and H.Ogawa.: "ldentification of new genes required for meiotic recombination in Saccharomyces cerevisiae." Genetics. 133. 51-66 (1993)
[Publications] T.Ogawa,X.Yu,A.Shinohara and E.H.Egelman.: "Similarity of the yeast Rad51 filament to the bacterial RecA filament." Science,. 259. (1993)
[Publications] A.Shinohara,H.Ogawa,Y.Matsuda,N.Ushio,K.lkeo and T.Ogawa: "Recombination genes of human,mouse and fission yeast homologous to S.cerevisiae RAD51 and E.coli recA." Nature Genetics,. (1993)
[Publications] O.Bezzubova,A.Shinohara,R.G.Mueller,H.Ogawa and J-M.Buerstedde.: "A chikcken RAD51 Homologue is expressed at high level in lymphoid and reproductive organs." Nucleic Acid Research,. 21. (1993)
[Publications] H.Miyoshi,T.Horii,T.Ogawa and H.Ogawa: "Reguratory Mechanism of SOS functions:Repressor protein contain all of the functions required for proteolysis." in preparation.
[Publications] K.Shimizu,H.Araki and H.Ogawa.: "Suppression of bacteriophage T7 ssb mutation with host ssb." in preparation.
[Publications] S.Kuwahara,T.Yoshima,J-N.Fong and T.Ogawa.: "Cloning of RAD55 gene and primary analysis of its gene product in S.cerevisiae." in preparation.
[Publications] S.Kuwahara and T.Ogawa.: "The novel phenotypes of meiotic recombination and synaptonemal complex formation in the rad55 null mutant." in preparation.
[Publications] 小川智子、小川英行: "大腸菌SOS応答反応の分子機構." 蛋白質核酸酵素. 35. 893-904 (1990)
[Publications] 篠原彰、小川英行: "出芽酵母の減数分裂期組換え." 組織培養. 18. 442-448 (1992)
[Publications] 小川智子: "新生化学講座第2巻核酸、 I.分離精製密度勾配遠心法." 日本生化学会篇:東京化学同人, 53 80 (1991)
[Publications] 小川英行: "新生化学講座第2巻核酸、 IV.遺伝子の複製と発現. 組換え機構" 日本生化学会編:東京化学同人, (1993)

1992 Fiscal Year Annual Research Report

減数分裂期遺伝的組換えの分子機構

Principal Investigator

小川 英行 大阪大学, 理学部, 教授 (70028207)

Research Products

[Publications] A.Higashitani,S.Tabata,T.Ogawa,H.Ogawa M.Shibata and Y.Hotta.: "ATP-independent strand transfer protein from murine spermatocytes,spermatids,and spermatozoa." Exp.Cell Res.186. 317-323 (1990)

[Publications] M.Kojima,M.Suzuki,T.Morita,T.Ogawa,H.Ogawa and M.Tada.: "Interaction of RecA protein with pBR322 DNA modified by N-hydroxy-2-acetylaminofluorene and 4-hydroxyaminoquinoline1 -oxide." Nucleic Acids Res.18. 2707-2714 (1990)

[Publications] H.Ogawa and T.Ogawa.: "Regulation in repressor inactivation by RecA protein." Adv.Biophysi.26. 33-49 (1990)

[Publications] T.Horii,N.Ozawa,T.Ogawa and H.Ogawa.: "Inhibitory effects of N-and C-terminal truncated Escherichia coli recA gene products on functions of the wild-type recA gene." J.Mol.Biol.223. 105-114 (1992)

[Publications] S.Tateishi,T.Horii,T.Ogawa and H.Ogawa.: "C-terminal truncated Escherichia coli RecA protein RecA5327 has enhanced binding affinities to single-and double-stranded DNAs." J.Mol.Biol.223. 115-129 (1992)

[Publications] S.Leem and H.Ogawa.: "The MRE4 gene encodes a novel protein kinase homologue required for meiotic recombination in Saccharomyces cerevisiae." Nucleic Acids Res.20. 449-457 (1992)

[Publications] A.Shinohara,H.Ogawa and T.Ogawa.: "Rad51 protein involved in repair and recombination in S.cerevisiae is a RecA-like protein." Cell,. 69. 457-470 (1992)

[Publications] T.Ogawa,A.Shinohara,H.Ogawa and J.Tomizawa.: "Functional structures of the RecA protein found by chimera analysis." J.Mol.Biol.226. 651-660 (1992)

[Publications] M.Ajimura,S.Leem and H.Ogawa.: "ldentification of new genes required for meiotic recombination in Saccharomyces cerevisiae." Genetics. 133. 51-66 (1993)

[Publications] T.Ogawa,X.Yu,A.Shinohara and E.H.Egelman.: "Similarity of the yeast Rad51 filament to the bacterial RecA filament." Science,. 259. (1993)

[Publications] A.Shinohara,H.Ogawa,Y.Matsuda,N.Ushio,K.lkeo and T.Ogawa: "Recombination genes of human,mouse and fission yeast homologous to S.cerevisiae RAD51 and E.coli recA." Nature Genetics,. (1993)

[Publications] O.Bezzubova,A.Shinohara,R.G.Mueller,H.Ogawa and J-M.Buerstedde.: "A chikcken RAD51 Homologue is expressed at high level in lymphoid and reproductive organs." Nucleic Acid Research,. 21. (1993)

[Publications] H.Miyoshi,T.Horii,T.Ogawa and H.Ogawa: "Reguratory Mechanism of SOS functions:Repressor protein contain all of the functions required for proteolysis." in preparation.

[Publications] K.Shimizu,H.Araki and H.Ogawa.: "Suppression of bacteriophage T7 ssb mutation with host ssb." in preparation.

[Publications] S.Kuwahara,T.Yoshima,J-N.Fong and T.Ogawa.: "Cloning of RAD55 gene and primary analysis of its gene product in S.cerevisiae." in preparation.

[Publications] S.Kuwahara and T.Ogawa.: "The novel phenotypes of meiotic recombination and synaptonemal complex formation in the rad55 null mutant." in preparation.

[Publications] 小川 智子、小川 英行: "大腸菌SOS応答反応の分子機構." 蛋白質 核酸 酵素. 35. 893-904 (1990)

[Publications] 篠原 彰、小川 英行: "出芽酵母の減数分裂期組換え." 組織培養. 18. 442-448 (1992)

[Publications] 小川 智子: "新生化学講座 第2巻 核酸、 I.分離精製 密度勾配遠心法." 日本生化学会篇:東京化学同人, 53 80 (1991)

[Publications] 小川 英行: "新生化学講座 第2巻 核酸、 IV.遺伝子の複製と発現. 組換え機構" 日本生化学会編:東京化学同人, (1993)

小川英行大阪大学, 理学部, 教授 (70028207)

[Publications] 小川智子、小川英行: "大腸菌SOS応答反応の分子機構." 蛋白質核酸酵素. 35. 893-904 (1990)

[Publications] 篠原彰、小川英行: "出芽酵母の減数分裂期組換え." 組織培養. 18. 442-448 (1992)

[Publications] 小川智子: "新生化学講座第2巻核酸、 I.分離精製密度勾配遠心法." 日本生化学会篇:東京化学同人, 53 80 (1991)

[Publications] 小川英行: "新生化学講座第2巻核酸、 IV.遺伝子の複製と発現. 組換え機構" 日本生化学会編:東京化学同人, (1993)