Impact and response to DNA damage in mitosis

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26550027
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松本 智裕 京都大学, 放射線生物研究センター, 教授 (80212223)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: テロメア / 有糸分裂期 / 酵母

Outline of Annual Research Achievements

有糸分裂期は放射線感受性が最も高い細胞周期ステージであるが、その理由は明らかでない。凝縮した染色体が修復タンパク質の損傷部位へのアクセスを妨げる、あるいは染色体運動のため、二重鎖切断部位が互いに離れてしまい、修復不能であるといった理由が考えられる。また、有糸分裂期には、DNA損傷チェックポイントが機能しないとも考えられている。これらの予想は互いに排他的ではなく、有糸分裂期の高い放射線感受性は、これらの要因の総和の結果かもしれない。本研究で用いたモデル系である分裂酵母のテロメア近傍には、DNA損傷応答遺伝子を含む、種々のストレス応答遺伝子がコードされているが、通常は、その発現が抑制（サイレンシング）されている。今年度は。このサイレンシングに染色体凝縮因子と、これをリン酸化する酵素が関与することを見いだした。興味深いことに、この酵素は有糸分裂期に活性がピークとなる。これらの結果は、有糸分裂期には、テロメア近傍のクロマチンが凝縮することにより、遺伝子発現がサイレンシングされることを示唆する。この領域にDNA損傷応答遺伝子もコードされているので、このサイレンシングのメカニズムにより有糸分裂期の損傷応答活性が低下することも示唆する。テロメア領域のクロマチンが緩んだ状態であると、テロメア同士、あるいはテロメアと核膜との相互作用により、有糸分裂期における染色体分配に悪影響を及ぼすことが考えられる。本研究で見いだしたサイレンシング機構は、この悪影響を回避するために重要であると考えられる。