酵母染色体テロメアの機能構造とその制御機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11239201
• 研究機関: 国立療養所中部病院(長寿医療研究センター)
• 研究代表者: 松浦 彰 国立療養所中部病院(長寿医療研究センター), 老年病研究部, 室長 (10272692)
• 研究分担者: 上野 勝 静岡大学, 理学部, 助手 (90293597)
• キーワード: 分裂酵母 / 出芽酵母 / テロメア / ATM familyタンパク質 / MRX複合体 / 細胞周期チェックポイント

研究概要

テロメアは真核生物線状染色体の末端を構成するDNA・タンパク質複合体である。テロメア構造の維持が染色体の正常な機能にとって必須であることがすでに報告されている。我々は分裂酵母、出芽酵母を材料に、テロメアDNAの維持機構の解析を行っている。今年度、まず分裂酵母テロメア末端の1本鎖が出芽酵母と同様にS期特異的に突出し、Ku70破壊株では細胞周期を通じて1本鎖が突出していることを明らかにした。また、Taz1破壊株ではRad50依存的にテロメア末端の1本鎖突出が検出され、Rad50変異で消失する突出はKu70との二重変異により再び観察された。また、Rad50破壊株のHUやMMS感受性は、Ku70との2重破壊によって抑制された。これらの結果より、Rad50は薬剤によるDNA切断によって生じたDNA末端のプロセッシングに重要な役割を果たしており、Rad50非存在下ではKu70がDNA末端を保護することでプロセッシングを阻害する一方、rad50 ku70 2重破壊株では、未知のヌクレアーゼによってDNA末端のプロセッシングが起こり、DNA修復が可能になるというモデルを提唱した。一方、出芽酵母において細胞質性線状プラスミドが核内に移行しテロメアが付加する系をモデルとしてテロメアの新規付加機構を詳細に解析した。本年度、1.テロメア付加にはテロメラーゼ活性が必須であり、またテロメラーゼの負の制御因子はテロメア付加を抑制していること、2.Mre11、Kuがテロメア付加に対して正に働くこと、3.Tel1がテロメア付加に対して負に働くこと、また4.Mec1がテロメア付加に対して必須であることを明らかにした。本解析の結果は、内在性テロメア長の維持に働く因子間の相互関係と必ずしも一致しない。このことは新規にテロメア付加が起こる初発反応と、すでに存在するテロメアの維持反応とではそれぞれの因子の機能が異なる可能性を示している。

研究成果

• [文献書誌] M. Kawai, A. Nakashima, M. Ueno, T. Ushimaru, K. Aiba, H. Doi, M. Uritani.: "Fission yeast Tor1 functions in response to various stresses including nitrogen starvation, high osmolarity, and high temperature"Current Genetics. 39. 166-174 (2001)