ユビキチンによる遺伝的相同組み換えの抑制とゲノム恒常性維持機構の解析

• Project/Area Number: 15023258
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 山尾 文明 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 教授 (10158074)
• Project Period (FY): 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2003: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
• Keywords: ユビキチン / タンパク質分解 / ユビキチンリガーゼ / 相同組換え / 損傷DNA修復

Research Abstract

減数分裂期では相同染色体どうしの交叉による組換えが一般的であり必須でもあるが,体細胞分裂期には組み換えは通常起こらない.逆に,体細胞分裂期での遺伝的組み換え機構を抑制することは染色体の安定性保持の観点からは必要であると考えられる.そこにはなんらかの抑制的制御が働いていると思われるが,現在に至るもその機構の端緒は見い出されていない.我々は,分裂酵母のユビキチン結合酵素E2(Ubc)の欠損による表現型を系統的に調べる過程で,その一つ,Ubc7の欠損した細胞では相同組み換えの頻度が劇的に上昇していることを見い出した.そのメカニズムを解明するためこの経路に働くユビキチンリガーゼを検索した.ユビキチンリガーゼの基本タイプのサブファミリーはCullinタンパク質(Cul)をコアにした複合体である.ヒト細胞に5種類存在するCullinファミリーのうち、分裂酵母には3種(cullin1,3,4)がホモログとして存在する.Cullin1リガーゼ(SCF複合体)以外の様態と機能は不明である.そこでCullin3,4の分裂酵母ホモログのPcu2,Pcu3遺伝子の機能を解析したところ、Pcu3欠損株で、Ubc7欠損株と同様に、重複配列間のポップアウト頻度が上昇し、紫外線とMMSに対して野性株よりも抵抗性を示した.これらの結果から、Ubc7とPcu3の相互作用の確認とともに、Ubc7/Pcu3が組換え抑制機能を有するE2/E3経路であると結論した.

Research Products

• [Publications] Seino, H., Kishi, T., Nishitani, H., Yamao, F.: "Two Ubiquitin-Conjugating Enzymes, UbcP1/Ubc4 and UbcP4/Ubc11, Have Distinct Functions for Ubiquitination of Mitotic Cyclin"Mol.Cell.Biol.. 23. 3497-3505 (2003)