研究課題
基盤研究(B)
リボソームRNAをコードする遺伝子(rDNA)は細菌からヒトの細胞に至まで多コピーで存在し、真核細胞では反復遺伝子として存在する。rDNAは、コピー数維持機構を有し、出芽酵母では約150コピーのrDNAが、ゲノム上に安定に保持されている。コピー数維持機構の一つは遺伝子増幅作用で、これはリピート間での組換えにより減少したコピー数を元に戻す働きがある。出芽酵母では申請者らが単離したDNA複製素学タンパク質(Fob1p)が、このrDNA増幅作用に必須な役割を果たしている。もう一つのコピー数維持機構はSir2pによる組換え抑制作用で、これによりコピー数の減少を抑えている。本研究の最終的な目標はFob1pの機能を中心としたrDNAの増幅、およびコピー数維持の分子メカニズムを解明することである。当該期間の研究により、Fob1pはZn-fingerモチーフを有し、複製阻害配列(RFB)にin vivo、in vitroで特異的な結合活性を示し、特にin vitroではRFBに1周巻付く特殊な結合様式を示すことを発見した。さらにヒト培養細胞から単離したMCMヘリカーゼに対し、RFB-Fob1p複合体は、弱いながらもの阻害活性を示すことから、おそらくin vivoでも、Fob1p単独でDNAの複製を阻害していると考えられる。また、もう一つのrDNAコピー数維持機構である組換え抑制においては、Sir2pが姉妹染色分体間結合を介し、Fob1p依存的に生じたDNA2本鎖切断末端を、コピー数の変動を引き起こさないequal sister-chromatid recombinationに誘導していることを解明した。
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