細胞増殖・分化における染色体機能調節機構の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11239207
• 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)
• Keywords: S. cerevisiae / クロマチンリモデリング複合体 / DNA損傷応答 / 減数分裂

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が、現在、染色体構造を調節する装置と機能装置との連携の機構はあまりよく分かっていない。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の主要サブユニットをコードするNPS1の機能解析を行い、RSCが酵母のG2/M期の進行並びに、減数分裂に必須な働き持つ事を明らかにしてきた。本研究はNPS1/RSCのG2/M期の進行、胞子形成における機能を解析する事、ならびにNPS1/RSCと機能的な関連を持つと考えられる遺伝子を取得し解析する事により、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。本年度の研究成果を以下に述べる。
1)細胞増殖におけるRSCの機能:Nps1のブロモドメインに変異を持つnps1-13変異を取得し、解析した結果、ブロモドメインはRSCの複合体形成に重要な役割を持つこと、この変異はDNA損傷への応答に欠損を生じることを明らかにした。さらに、細胞内のNps1量を変化させることができる系を用いて正常なRSCの量が変化した場合の表現型を調べた結果、Nps1の低下はDNA損傷に特異的な感受性を示したことから、十分量のRSCの存在がDNA損傷への応答に重要であることを明らかにした。
2)減数分裂における、RSCの機能:nps1-13変異株の解析、ならびにRSC複合体の構成因子であるRSC1とRSC2の変異株の解析の結果、本複合体は減数分裂初期遺伝子の転写調節に加え、減数分裂中後期遺伝子の発現制御にも機能していることを明らかにした。また、減数分裂初期遺伝子IME2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(リモデリング因子、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。

Research Products

• [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)