一本鎖rDNAを介したコンデンシンの染色体結合機構の解明

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14627
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分43010:分子生物学関連
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 矢野 晃一 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特任研究員 (30624712)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 一本鎖DNA / rDNA / コンデンシン / Sodium bisulfite / 枯草菌

研究成果の概要

染色体DNAの凝縮と分配には原核生物から真核生物まで広く保存されるコンデンシンが重要な役割を果たしている。研究代表者は以前、枯草菌コンデンシンは転写活性の高いrDNAに結合することを示し、報告している(Yano and Niki, Cell Rep 2017)。本研究では、枯草菌コンデンシンがrDNAへの結合にプロモーター直下の100～500塩基の領域に生じた一本鎖DNAが重要であることを示した。また、枯草菌コンデンシンが結合できないrDNAの変異体では、このプロモーター直下の100～500塩基の領域において一本鎖DNAの形成が野生型に比べ低下していることを示した。

自由記述の分野

分子遺伝学、分子生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

コンデンシンは原核生物から真核生物まで染色体上どのような配列を認識し、またどのように結合するかについて統一的な知見が得られていない。さらにコンデンシンは二本鎖DNAの他に一本鎖DNAにも結合活性を持ち、この2つの活性がどのように染色体構築に関わっているかは不明であった。研究代表者の以前の研究でコンデンシンがrDNAに結合することを示していた。今回の研究で、一本鎖DNAへの結合活性はrDNA領域、さらに、プロモーター直下の数百塩基の領域に結合するために重要であることを示した。この成果はこれまで不明であったコンデンシンの一本鎖DNAへの結合活性の生物学的意味に迫る重要な知見である。