2017 Fiscal Year Annual Research Report
Binding of ribosomal RNA genes to the nuclear periphery in budding yeast
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16K20987
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堀籠 智洋 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (10771206)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | リボソームRNA遺伝子 / 核膜 / 老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リボソームRNA遺伝子（ribosomal DNA: rDNA）は真核生物ゲノムにおける最大の反復配列であり、最も不安定な領域のひとつである。rDNAでは、複製阻害点結合RFBに結合するタンパク質Fob1に依存して複製フォークの停止とDNA二本鎖切断が引き起こされる。近年、人為的に誘導した修復が困難なDNA二本鎖切断が、核膜辺縁に移動して核膜孔および核内膜タンパク質Mps3と結合すること、そしてその結合がDNA修復に寄与していることが示された。rDNAもまた、損傷を受けた際に核膜に結合している可能性がある。
本研究では核膜とrDNAとの結合について、クロマチン免疫沈降法（ChIP法）により解析し、rDNAが核膜孔と結合することを明らかにした。この結合は複製阻害点結合タンパク質Fob1とDNA損傷チェックポイントタンパク質であるTel1に依存していたことから、複製阻害とそれに引き続くDNA二本鎖切断がrDNAと核膜孔の結合の要因となっていると考えられる。rDNAの核膜結合が果たす役割について調べるため、パルスフィールドゲル電気泳動法を行った。rDNAと核膜孔の結合に欠損を持つ変異株においてrDNAが不安定になっていたことから、核膜孔結合がrDNAの安定性に重要な役割を果たすことが示唆された。
これまでの核膜の結合に関する研究では、人為的に導入した修復困難なDNA二本鎖切断を用いて解析が行われてきたが、今回の解析により生理的な条件においてもDNA損傷が核膜と結合してゲノムの安定性を維持していることが明らかになった。
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