2012 Fiscal Year Annual Research Report
相同染色体認識における非コードＤＮＡの役割
Publicly Offered Research
| Project Area | Functions of non-coding DNA region for genome integrity |
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| Project/Area Number |
24114521
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
丁 大橋 独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所バイオICT研究室, 主任研究員 (50359080)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 染色体 / 減数分裂 / 対合 / 非コードＤＮＡ / 分裂酵母 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究では、相同染色体の相互認識機構の解明を目指し、分裂酵母減数分裂期における相同組換え非依存的相同染色体の対合機構の同定・解析を目的としている。昨年度までの研究で、分裂酵母第２染色体のsme2遺伝子座が対合のホットスポットであり、sme2遺伝子座から減数分裂期特異的に転写されるnon-coding RNA meiRNA-Lがsme2遺伝子座に集積し、相同染色体の認識に寄与することを明らかにした。今年度にこれまでの研究成果をまとめた論文が「サイエンス」誌に発表した。
sme2対合ホットスポット形成に必須の機能分子を同定するために、酵母スリーハイブリッドシステムを用いて、meiRNAに結合するタンパク質を減数分裂特異的cDNAライブラリから検索した。予備実験では既知のmeiRNA結合因子Mmi1との相互作用がこのシステム検出できることを確認した。しかし、減数分裂特異的cDNAライブラリをスクリーニングした結果、Bait依存的ポジティブな相互作用を示す遺伝子の同定に至らなかった。今後ＲＮＡタグを変えて試みる必要があると考えられる。
rDNA領域の対合も調べた。分裂酵母の第３染色体の両端に数百キロのrDNAリピートがある。ショウジョウバエでは性染色体の対合にrDNA領域にある非コードDNAリピートが重要であることから、第３染色体の対合ホットスポットはrDNAの非コードrDNAインターメアにあるかどうかを調べた。rDNAの内側にlacOを挿入し、対合頻度を調べた結果、一般的な染色体腕部と同じ程度の対合頻度を示すが、一般的な染色体腕部の対合が相同組換えに依存することに対し、rDNAの対合が相同組換えに依存しない。また、rDNAの生細胞での可視化も成功し、減数分裂期前期のrDNAが非常にダイナミックに伸び縮むことが分かった。今後rDNA対合とコヒーシンの関係を明らかにしたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
酵母スリーハイブリッドシステムを用いて、meiRNAに結合するタンパク質を減数分裂特異的cDNAライブラリから検索したが、想定していたBait依存的な結合因子の発見に至らなかった。しかし、既知のmeiRNA結合因子と1対１でスリーハイブリッドの反応が検出できるので、この系を応用して直接な相互作用の検出に利用できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
既知のmeiRNA共局在因子は全部RNA結合モチーフを有するため、meiRNAのダイナミクスを制御する因子もRNA結合モチーフを持っていると想定し、網羅的に分裂酵母のすべてのRNA結合モチーフタンパク質に蛍光タグを付着させ、meiRNAと共局在するタンパク質を検索する。該当因子が見つけた場合、遺伝子破壊などを通じて対合への影響を調べ、作用メカニズムを探る。
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