2014 Fiscal Year Research-status Report
トランスポゾン制御を介した積極的な染色体進化促進プログラムの実体解明
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26650124
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
石井 浩二郎 大阪大学, 生命機能研究科, 特任准教授 (40360276)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ゲノム / 染色体 / トランスポゾン / セントロメア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トランスポゾンは、ゲノムに散在する反復配列として、染色体の転座や重複、欠失、逆位といった多様な編成変化を生み出し、生物進化を引き起こす力の一つに挙げられるが、その作用はストレスなどに応答して発動する正規な細胞プログラムが積極的に生み出すものなのか、あるいはゲノムの恒常性維持機構をかいくぐって偶然に生じた非正規産物が進化的に定着した結果が与える物なのか、判然としない。私たちはこれまでに、細胞に備わる正規プログラムが編成変化時にトランスポゾン活性化を積極的に誘導している可能性を、分裂酵母をモデルとした染色体編成変化アッセイ系で見出してきており、今年度はその制御機構の詳細解明に取り組んだ。
当初予定していた計画に従い、まずはトランスポゾンTf2の遺伝子領域に起こるヒストンH3-K56のアセチル化に着目した解析を進めた。H3-K56の脱アセチル化反応を行う酵素Hst4の変異株において染色体編成変化を誘導したところ、Tf2の活性化が認められた。しかしながら、活性化の程度は野生株で検出されるレベルと同等であった。
また、当初の計画のとおり、トランスポゾンTf2に由来する小分子RNAに関する研究も推し進めた。まずは小分子RNAを検出する条件の検討を行った。その上で、過酸化水素による酸化ストレス応答条件との比較を行い、小分子RNAの染色体編成変化の特異性を解析した。さらに、RNA品質管理に関わるexosome経路の関与因子Rrp6でのTf2活性化と小分子RNAの産出を解析した。小分子RNAと染色体編成変化誘導の関係性を明らかにすることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
分裂酵母をモデルとして、LTR型トランスポゾンTf2が染色体編成変化の誘導に伴って脱抑制される仕組みと小分子RNAの産出に関与する仕組みの両者を解析することを計画していたが、どちらもほぼ予定通りに進展している。脱抑制機構の解明では、ヒストンH3-K56のアセチル化を行う酵素Rtt109の寄与、小分子RNAの解析では、RNAi機構との関連性を今後詰めていく必要が残されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初平成27年度に計画している細胞生物学的な研究アプローチに加え、分裂酵母LTR型トランスポゾンTf2の脱抑制機構の解明としてヒストンH3-K56のアセチル化を行う酵素Rtt109の寄与、Tf2小分子RNAの解析としては細胞内RNAi機構との関連性について、解析を進めていく方針である。
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| Causes of Carryover |
研究の進捗に従って当初計画から残された研究内容に関し、それに該当する物品費に次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度は次年度使用額を物品費に充てて当初計画から残された研究内容を完遂する。
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