分裂酵母のゲノム核内配置マップの作製による染色体-核膜相互作用の分子基盤の研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07249
• Research Institution: National Institute of Information and Communications Technology
• Principal Investigator: 近重 裕次 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 研究マネージャー (60359081)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 核膜 / 染色体 / 分裂酵母

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、分裂酵母間期核を用いて、染色体と核膜との距離をゲノム全域にわたり計測し、ゲノムの核内配置マップを作製し、核膜に局在するゲノム領域を特定するとともに、核膜局在に必要な分子基盤・分子メカニズムを解明することを目的としている。当年度は、前年度に引き続き、本研究課題の目的達成にむけて必須となるlacO配列挿入部位可視化ライブラリ 143株に対する核膜マーカー導入株の獲得を進めた。これまでに、前年度に取得したものも含め、143株中132株（第1染色体、64個、第2染色体、45個、第3染色体、23個）について、核膜マーカーの導入を終えた。これによって、分裂酵母ゲノムのおよそ90％以上にわたり約90-100kbごとに、可視化マーカーの挿入されたライブラリーを得ることができた。これらについて、前年度までに検討、確立していた、観察条件に基づき、蛍光顕微鏡による計測を行い、核膜と各染色体領域の距離測定を概ね完了した。この結果、分裂酵母の3本ある染色体のうち、第１第２染色体にくらべ、rRNA遺伝子領域を含む第３染色体が、平均的に核の内部に位置することが判明した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当該年度には、本研究課題の目的達成にむけて必須となるlacO配列挿入部位可視化ライブラリ 143株に対しする核膜マーカー導入株の獲得を順調に進め、全体の92％にあたる132株を獲得し、これらについて、蛍光顕微鏡による計測を行い、核膜と各染色体領域の距離測定を概ね完了したことから、おおむね順調に進呈していると評価できる。。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、分裂酵母全ゲノムにわたるlacO配列挿入部位可視化ライブラリ 143株に対し核膜からの距離を計測するための核膜マーカー遺伝子導入を進めるほか、必要に応じて、より詳細なマップを構築するために、さらに解析対象となるlacO配列挿入株をあらたに構築し、分裂酵母全ゲノムにわたる核内配置マップを完成させる。得られたマップから特徴的な挙動を示す領域について遺伝学的、構造学的解析をすすめる。

Causes of Carryover

昨年度は、観察条件の検討、および計測データの解析プログラムの構築に重点を置いたために、当初の計画よりは、分子生物学的、生化学的実験のための消耗品の使用が少なかった。このため、今年度使用額が生じたが、今年度は、核膜マーカー導入株の獲得、およびこれらを用いた細胞学的、分子生物学的解析のための消耗品の使用が増加した。次年度は、より詳細な分子生物学的解析をすすめることとしているため、今年度と同程度の消耗品の使用が見込まれる。