2023 Fiscal Year Annual Research Report
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21K19208
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加納 純子 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10323809)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 染色体 / テロメア / サブテロメア / クロマチン / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般的に、酵母などの真核生物の染色体は線状であり、大腸菌などの原核生物の染色体は環状である。生物界には、なぜこのような２種類の形態が存在するのだろうか？真核生物の染色体が線状である根本的な理由・利点は何だろうか？ この生物の根本を問う疑問に答えるためには、同一の生物種で線状と環状の染色体をもつ細胞を比較する必要がある。単細胞真核生物である分裂酵母の染色体数は、真核生物の中で例外的に少ないため（３本）、低頻度ではあるが、大腸菌の染色体のように各染色体が「自己」環状化して安定化したサバイバー株を取得することができる。これまでに分裂酵母細胞において、テロメア結合タンパク質の一つであるPot1を欠失させることにより、自己環状化染色体をもつ株を取得した。その株の栄養豊富な培地における生存率を解析したところ、線状染色体をもつ野生株と比較して50%程度に低下していることがわかった。その原因を探るため、継時的に顕微鏡観察を行なったところ、細胞分裂期において染色体がもつれて不分離あるいは不均等分配が起きた結果、細胞が死に至るケースが多く見られた。そこで、DNAの絡みを解く酵素であるトポイソメラーゼの阻害剤で処理したところ、特に1型トポイソメラーゼ阻害剤に対して染色体自己環状化株は野生株よりも高い感受性を示した。このことから、分裂酵母では特に1型トポイソメラーゼの機能不全が原因で環状染色体の絡みを解くことに問題が生じやすい可能性が示唆された。
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