染色体接着因子Rec8による減数分裂における染色体分配の制御機構

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12480207
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡辺 嘉典 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (20212326)
• Keywords: 染色体接着因子 / セントロメア / Rec8 / Rad21 / 還元分裂 / 均等分裂 / 減数分裂

Research Abstract

体細胞分裂期には染色体接着因子Rad21が働き、減数分裂期には染色体接着因子Rec8が特異的に発現し、Rad21の代わりをする。このとき、姉妹染色分体の分配様式がRec8の機能に依存して均等分裂から還元分裂へとシフトす。分裂酵母のセントロメア領域はインナー・セントロメアとアウター・セントロメアの2つの領域に分けられる。体細胞分裂期の解析から、インナー・セントロメアの構造がセントロメアの方向を決定するのに重要な役割を果たしていることが知られている。体細胞分裂および減数分裂の前期の細胞における、染色体の各領域におけるRad21およびRec8の結合状態をCHIP(Chromosome Immunoprecipitation)法により調べた結果、セントロメア領域のDNAへの結合状態が両者で異なることがわかった。体細胞分裂期にはたらくRad21はアウター・セントロメアへの局在のみが顕著に見られたのに対し、減数分裂期にはたらくRec8はアウター・セントロメアに加えインナー・セントロメアにも顕著に局在することが分かった。この結果から、Rec8が減数分裂のときにインナー・セントロメアの構造を特異的に修飾してその方向性を制御した結果、姉妹動原体の一方向性を確立していることが強く示唆された。
CHIP法を用いて通常の減数分裂で、Rec8の染色体への局在を調べたところ、減数分裂前DNA合成の開始の直前にRec8がすでに染色体上に局在することが分かった。また、rec8のプロモーターを発現のタイミングがわずかに遅れる別の減数分裂プロモーターにすげ替えて発現させたところ、Rec8は発現されたのだが、その機能はほとんど失われた。これらの結果から、Rec8は減数分裂前DNA合成期に、還元分裂を確立する機能を発揮するとが明らかとなった。また同時に、すべての生物で減数分裂がなぜG1期からしか始まらないのかについて、一つの明確な理由を見つけたことになる。

Research Products

• [Publications] Fujishiro,M.: "MKK6/3 and p38 MAPK Pathway Activation is not Necessary for Insulin-Induced Glucose Uptake, but Regulates Glucose Transporter Expression"J.Biol.Chem.. (in press). (2001)
• [Publications] Ura,S.: "MST1-JNK promotes apoptosis via caspase-dependent and-independent pathways"Genes to Cells. (in press). (2001)
• [Publications] 後藤由季子: "細胞死の分子メカニズム-多様性への理解-"Molecular Medicine. 37. 384-390 (2000)
• [Publications] 鶴田文憲: "生存シグナルとアポトーシスシグナルのクロストーク"実験医学. 18. 1384-1390 (2000)
• [Publications] 浦誠司: "PI3K-Akt経路のシグナル伝達"現代科学. 増刊37. 95-103 (2000)
• [Publications] 森靖典: "サバイバルシグナルとアポトーシス-生のシグナル:Aktを中心に-"Apoptosis Watch for Cancer Chemotherapy. 3. 14-15 (2000)