高等真核生物におけるDNA複製阻害遺伝子の単離

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780521
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 小林 武彦 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (40270475)
• Keywords: 出芽酵母 / DNA複製阻害 / リボソームRNA遺伝子 / 相同組み換え / Zn-フィンガー / Integrase / FOB1

Research Abstract

DNA複製阻害点(RFB)とはDNA複製の進行を阻害する配列で、大腸菌からヒトの細胞に至る生物種で見いだされている。真核細胞でRFBはリボソームRNA反復遺伝子(rDNA)に存在し、出芽酵母での研究で、その活性には130bpからなる配列とそこに結合すると考えられる複製阻害タンパク質(Fob1p)が必須であることが見出された。RFBの生理機能としては、組み換えのホットスポットとして働いて、rDNAのコピー数の維持や老化と言った重要な生理機能に関係している。本年度は当初の研究計画の一つに挙げられていたように、Fob1pの主としてコンピュータによる解析を行ない、興味深い事実を得たので報告する。まず1次構造でFob1pと相同性のあるタンパク質は昨年度の報告にあるように出芽酵母の近縁種でのみ見つかった。そこで次に2次構造を予測し、それとの類似性を検索したところ、レトロウイルスのIntegraseが見つかってきた。Integraseはウイルスがホストのゲノムに挿入する時に働く酵素で、Fob1pに期待されるDNA結合と切断活性を有する。Integraseは主に2つのドメインを持ち、1つはZn-フィンガーモチーフでこれによりDNAと結合する。Foblpにもこのモチーフは保存されており、これを塩基置換で破壊すると、Fob1の完全欠損株と同じ表現型を示すことから、Zn-フィンガーモチーフはFob1pの機能に必須であることが示唆された。もう一つはDNAの切断反応を行なうドメインでその活性中心となるアスパラギン酸もFob1pで保存されている。現在同様の塩基置換実験を実行中である。本申請研究は今年度を持って終了するが、今後は上述のようにFob1pの生理活性が予測できたので、その精製を行ない、生化学的な解析を中心に進めていく予定である。

Research Products

• [Publications] Hobert Wai: "Yeast RNA polymerase I enhancer is dispensable for transcription of the chromosomal rRNA gene and cell growth, and its apparent transcription enhancement from ectopic promoters required Fob1 protein"Molecular and Cellular Biology. 21. 5541-5553 (2001)
• [Publications] 小林 武彦: "DNA複製フォークの進行阻害と遺伝子の増幅"蛋白質・核酸・酵素. 46. 1004-1012 (2001)