相同染色体認識における非コードＤＮＡの役割

• 研究領域: ゲノムを支える非コードＤＮＡ領域の機能
• 研究課題/領域番号: 24114521
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 独立行政法人情報通信研究機構
• 研究代表者: 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)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: 染色体 / 減数分裂 / 対合 / 非コードDNA / 分裂酵母 / 非コードＤＮＡ

研究概要

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。これまでの研究で、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てきた。しかし、meiRNA-Lが作る対合サイトの分子メカニズムや類似サイトがほかにもあるかどうかなどの未知な問題が依然として残り、さらなる解明が必要とされている。今年度ではmeiRNA共局在因子を探すことを目標とした。前年度まで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ライブラリからスクリーニングする試みをしたが、Bait依存的のポジティブな相互作用を示す遺伝子の同定には至らなかった。今年において発表された分裂酵母GFPライブラリ及びYFP融合ライブラリのデータベースから、核内蛍光ドットを示すものを検索し、sme2ローカスと共局在を示すタンパク質が複数同定できた。同定したタンパク質のうち、生育に必須でない遺伝子について破壊を行い、sme2サイトの対合活性を検討した。また、生育に必須のタンパク質について、条件的シャットオフできるAuxin-inducible degron (AID)システムを用いて破壊することにした。現在の時点で、sme2サイトの対合活性に影響を与えるタンパク質を3つ同定した。これからは完成していない遺伝子破壊を続けて行い、また、同定できた対合に寄与する遺伝子の機能を詳しく解析する予定である。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] The role of chromosomal retention of noncoding RNA in meiosis (2013)
  • 著者名/発表者名: Ding DQ, Haraguchi T, Hiraoka Y.
  • 雑誌名: Chromosome Res. 巻: 21 号: 6-7 ページ: 665-672
  • DOI: 10.1007/s10577-013-9389-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Meiosis-specific non-coding RNA mediates robust pairing of homologous chromosomes in meiosis (2012)
  • 著者名/発表者名: Ding D-Q, Okamasa K, Yamane M, Tsutsumi C, Haraguchi T, Yamamoto M, and Hiraoka Y
  • 雑誌名: Science 巻: 336 号: 6082 ページ: 732-736
  • DOI: 10.1126/science.1219518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromosomally-retained RNA mediates homologous pairing (2012)
  • 著者名/発表者名: 丁 大橋
  • 雑誌名: Nucleus 巻: 3 号: 6 ページ: 516-519
  • DOI: 10.4161/nucl.22732
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非コードRNAが相同染色体の相互認識を担う (2012)
  • 著者名/発表者名: 丁 大橋
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 30 ページ: 2617-2619
• [学会発表] 分裂酵母減数分裂期前期染色体構造の３D-SIM解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丁 大橋
  • 学会等名: 「ゲノムを支える非コードＤＮＡ領域の機能」公開シンポジウム インターメアによる染色体制御機構
  • 発表場所: 東京大学山上会館、東京都文京区
• [学会発表] Fine structures of meiosis-specific chromosome and homologous chromosome pairing in S. pombe (2013)
  • 著者名/発表者名: 丁 大橋
  • 学会等名: Pombe 2013 (7th International Fission Yeast Meeting)
  • 発表場所: University of London, UK
• [学会発表] 相同染色体認識における 非コードDNAの役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丁 大橋
  • 学会等名: 「ゲノムを支える非コードDNA 領域の機能」 第5回領域会議
  • 発表場所: 湘南国際村、神奈川県三浦郡葉山町
• [学会発表] 分裂酵母減数分裂期前期染色体構造の３D-SIM解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丁 大橋
  • 学会等名: 第31回染色体ワークショップ・第12回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: ホテルおかだ、神奈川県足柄下郡
• [学会発表] Live and 3D structured illumination microscopy revealed dynamic and highly organized meiotic specific chromosome architectures in fission yeast (2013)
  • 著者名/発表者名: 丁 大橋
  • 学会等名: The 4th Xiamen Winter Symposium
  • 発表場所: Xiamen University,Xiamen,China
  • 招待講演
• [学会発表] 核内RNA ボディーが相同染色体の認識に果たす役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平岡 泰
  • 学会等名: 第30 回 染色体ワークショップ・第 11 回 核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場、兵庫県
  • 年月日: 2012-12-19
• [学会発表] 減数分裂特異的な非コードRNAが相同染色体を認識する (2012)
  • 著者名/発表者名: 平岡 泰
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡県
  • 年月日: 2012-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] 分裂裂酵母減数分裂期染色体構造の相同染色体対合における役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丁 大橋
  • 学会等名: 第35回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡県
  • 年月日: 2012-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] 相同染色体認識における非コードDNAの役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丁 大橋
  • 学会等名: 新学術研究領域「ゲノムを支える非コード領域の機能」第三回領域会議
  • 発表場所: 御殿場高原時の栖、静岡県
  • 年月日: 2012-07-26
• [備考] Cell Magic
  • URL: http://www2.nict.go.jp/advanced_ict/bio/w131103/CellMagic/publication.html
• [備考] 生物情報グループ
  • URL: http://www2.nict.go.jp/advanced_ict/bio/w131103/CellMagic/