染色体不安定性と相同組換え

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13141204
• 研究種目: 特定領域研究(B)
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 梅津 桂子 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (20223612)
• 研究分担者: 森田 隆 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70150349)
• キーワード: 染色体異常 / ゲノムの再編 / 遺伝的組換え / DNA損傷 / DNA修復

研究概要

染色体異常について体系的に解析し、その分子機構を解明することを目的として、S.cerevisiae二倍体細胞をモデルに実験的解析を進めている。体細胞分裂時に生じるヘテロ接合性の喪失(LOH)に関して遺伝的変化を分子レベルで特定し、それぞれの頻度や染色体再編の場所についての影響を検討することにより、染色体異常の発生や制御に関わる因子を特定する。種々の変異株より得られた異常染色体について染色体再編の融合点を塩基配列レベルで決定したところ、染色体内欠失や転座・不等交叉は殆どの場合レトロトランスポゾン等のゲノム上に散在する繰り返し配列間で生じていることが判明し、通常の生育下での染色体不安定性は、主として染色体間での相同組換えによってもたらされることが示唆された。また、SGS1遺伝子及びMSH2遺伝子の欠失変異が染色体不安定性に及ぼす影響を解析したところ、それぞれ野生型に比べ、染色体異常の中でも特に「転座・不等交叉」や「組換えに伴って生じる染色体喪失」の発生が上昇していた。染色体異常の発生原因を相同組換えにおいて修復する過程において、これらの遺伝子が修復の忠実度を制御している可能性が示された。分担者の森田は、ヒストンH2AXのC末端AVGKKASQASQEYのセリン残基がリン酸化されたペプチドに対する抗体を作製し、H2AXのリン酸化とDNA損傷の関係について調べた。マウスに30GyのX線を照射したところ、小腸、胸腺、精巣において、H2AXのC末端がリン酸化されているのが検出された。特に精巣では、減数分裂期でもリン酸化されていることから、減数分裂期の組換えと放射線などの照射によるDNAの損傷修復の両方のカスケードにH2AXのリン酸化が関わっていることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Umezu, K. et al.: "Structural analysis of aberrant chromosomes that occur spontaneously in diploid Saccharomyces cerevisiae : Retrotransposon Ty1 plays a crucial role in chromosomal rearrangements"Genetics. 307. 97-110 (2002)
• [文献書誌] Watanabe, K. et al.: "Involvement of RAD9-dependent damage checkpoint control in arrest of cell cycle, induction of cell death, and chromosome instability caused by defects in origin recognition complex in Saccharomyces cerevisiae"Eukaryotic Cell. (In press). (2002)
• [文献書誌] Ajima, J. et al.: "Eleveted incidence of loss of heterozygosity(LOH) in an sgs1 mutant of Saccharomyces cerevisiae"Mutation Research. (In press). (2002)
• [文献書誌] Doi, T.et al.: "Induction of instability of p34(cdc2) expression by treatment with cisplatin (CDDP) in mouse teratocarcinoma F9 cells"Cancer Lett.. 176. 75-80 (2002)