高等脊椎動物染色体DNAの核内での動態と配置を決める分子機構

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12440212
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 池村 淑道 国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 教授 (50025475)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深川 竜郎 国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 助手 (60321600)
• Keywords: 三重鎖 / ポリプリン / ポリピリミジン / FISH法 / セントロメア / 核内配置 / 染色体バンド境界 / DNA複製タイミング

Research Abstract

遺伝子発現を活発に行っている高等脊椎動物の分裂間期の染色体のDNAは、分裂中期染色体よりも遥かに伸長しているが、高度に組織化された核内配置をとり、細胞周期に伴って配置が変化している。この核内配置は細胞の種類によっても異なっており、その配置自体が複製や遺伝子発現の制御、ならびに転写RNAの輸送やスプライシングの制御に深く係わっている。高等脊椎動物のゲノム上には、数百bpの大型のポリプリン/ポリピリミジン配列が多数散在しており、超らせん状態では、三重鎖のほうが二重鎖よりも生理条件下で安定である試験管系の研究例が複数報告されている。我々は、ヒトとマウスのゲイム上に散在するこれら大型ポリプリン/ポリピリミジン配列が間期核内で三重鎖を形成できる可能性を提唱してきた。本年度は、FISH法を用いて、各種細胞の間期核あるいは分裂中期染色体で三重鎖を形成できることを示した。また、一群の三重鎖は間期核内で空間的にセントロメア配列と近接しているとの結果を得た。現在、これら三重鎖と、セントロメアならびにテロメア配列の空間的な位置関係、特にその細胞周期に伴う動態を解析し、三重鎖がセントロメア配列と接近することの機能上の意味、ならびにこの接近を実現する分子機構を明らかにしようとしている。また、既知の三重鎖結合タンパク質類とGFPやYFPとの融合タンパク質を用いて、生細胞での三重鎖構造とセントロメア配列の相対配置の細胞周期に伴う動態を解析している。

Research Products

• [Publications] 岡村淳: "Gene structure, chromosomal localization and immunolocalization of chicken centromere proteins CENP-C and ZW10."Gene. 262. 283-290 (2001)
• [Publications] 中村保一: "Codon usage tabulated from international DNA sequence databases : status for the year 2000."Nucleic Acids Research. 28. 292 (2000)
• [Publications] 大野みずき: "Non-B DNA structures spatially and sequence-specifically associated with individual centromeres in the human interphase nucleus."Chromosomes Today. 13. 57-69 (2000)
• [Publications] 野上正弘: "Intranuclear arrangement of human chromosome 12 correlates to large-scale replication domains"Chromosoma. 108. 514-522 (2000)
• [Publications] 野上正弘: "Relative locations of the centromere and imprinted SNRPN gene within chromosome 15 territories during the cell cycle in HL60 cells"Journal of Cell Science. 113. 2157-2165 (2000)
• [Publications] 渡辺良久: "Replication timing of the human X-inactivation center (XIC) region : correlation with chromosome bands."Gene. 252. 163-172 (2000)
• [Publications] 上村隆俊: "Temporal and spatial localization of novel nuclear protein NP95 in mitotic and meiotic cells."Cell Structure and Function. 25. 149-159 (2000)
• [Publications] 金谷重彦: "Distribution of polypurine/polypyrimidine tract sequences in the human MHC region and their possible functions."Major Histocompatibillty Complex, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo. 13 (2000)