テロメア機能異常を介した染色体異常の発生機構

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12213043
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 石川 冬木 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (30184493)
• 研究分担者: 小野 哲也 東北大学, 医学部・ゲノム生物学分野, 教授 (00107509)
• キーワード: テロメア / テロメラーゼ / Rap1 / ノックアウトマウス / TERT / Taz1

研究概要

がん細胞におけるテロメア機能を理解することを目的に以下の実験を行った。先ず、昨年度までに樹立したB6系統の遺伝子背景をもつテロメラーゼ触媒サブユニットTERT遺伝子のノックアウトマウスを用いて、X線照射による胸腺リンパ腫を誘導する発がん実験を行った。マウスは長いテロメアをもつため、TERT+/-個体の交配によって得られた-/-個体はテロメレース活性は持たないものの、テロメア長はいまだ十分に長く、テロメレース活性の欠損による直接的な効果を解析するのに適した系であると考えられた。このようにして得られたTERT+/+、TERT+/-、TERT-/-個体の間ではX線誘発胸腺腫の頻度について有意差は認められなかった。今後、テロメレース活性そのものがDSBの修復を介してゲノムの不安定化に関与している可能性を、その他の系を用いて引き続き検討する予定である。
次に、従来知られていた出芽酵母およびヒトテロメア構成蛋白質Rap1の分裂酵母ホモログを同定し、その機能解析を行った。出芽酵母Rap1が直接テロメアDNAに結合するのに対して、ヒトRap1は、ヒトテロメアDNA結合蛋白質TRF2にリクルートされてテロメアに存在することが知られている。我々が今回検討した分裂酵母Rap1は、ヒトRap1同様、分裂酵母テロメアDNA結合蛋白質Taz1にリクルートされてテロメアに存在することが明らかになった。このことは、出芽酵母に比べて、分裂酵母が、よりヒトと類似したテロメア機能構造を持ち、ヒトテロメア機能を理解するために有用な遺伝学的研究の可能なモデル生物であることを意味している。分裂酵母rap1+遺伝子を破壊すると、taz1+遺伝子を破壊したときとほぼ同じ表現型が観察された。このことは、Taz1がテロメア維持に果たしている役割は、Rap1をリクルートして果たされていることを意味する。

研究成果

• [文献書誌] Hoque, T.: "Human chromatid cohesin component hRad2l is phosphorylated in M phase and associated with metaphase centromeres"J. Biol. Chem.. 276. 5059-5067 (2001)
• [文献書誌] Ohno, J.: "Telomerase activation and p53 mutations in urethane-induced A/J mouse lung tumor development"Carcinogenesis. 22. 751-756 (2001)
• [文献書誌] Ohki, R.: "In vitro reconstitution of the end-replication problem"Mol. Cell. Biol.. 21. 5753-5766 (2001)
• [文献書誌] Kuramoto, M.: "Identification and analyses of the Xenopus TERT gene that encodes the catalytic subunit of telomerase"Gene. 277. 101-110 (2001)
• [文献書誌] Kanoh, J.: "SpRap1 and spRif1, recruited to telomeres by Taz1, are essential for telomere function in fission yeast"Curr. Biol.. 11. 1624-1630 (2001)