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コンデンシンIとIIは、染色体の構築と分離に中心的な役割を果たしているタンパク質複合体である。これらの複合体は中期染色体で、いずれも姉妹染色分体の軸上に局在する一方で、互いに重ならない分布パターンを示す。さらにおもしろいことに、2つのコンデンシンの染色体分布は個々の染色体に特異的なパターンを示す。しかし、各コンデンシンの機能とその時空間制御についての理解はあまり進んでいない。本研究では、コンデンシンの分布を規定する染色体側の要因について明らかにすることを目指して研究を進めた。今年度の成果は次の2項目である。
1.コンデンシンの分布を変化させる要因
コンデンシンの染色体分布を変化させるものとして、(1)ヒストン修飾、(2)DNA複製、を検討したところ、トリコスタチンAによるヒストンの高アセチル化、アフィディコリンによる複製ストレスによって、コンデンシンIあるいはIIの染色体局在が変化する可能性が示唆された。しかし、染色体の軸上に分布するタンパク質の分布パターンや細胞学的な量的解析は前例が無い。そこで、顕微鏡下での個々の染色体の識別と免疫染色の蛍光量の測定とを組み合わせた手法を考案した。
2.人工染色体におけるコンデンシン分布
染色体の構築と維持のために必要最小限の構造からなる人工染色体では、体細胞のセントロメア近傍におけるコンデンシンIとIIの分布が保持されていた。すなわち、コンデンシンIIはキネトコア内層を構成するCENP-Aにごく近い部位に、コンデンシンIはヘテロクロマチンを構成するヒストンH3K9me3と重なる領域に局在した。この結果から人工染色体は、セントロメアの形成におけるコンデンシンIとIIの役割の違いを解析するモデルとしても有効であることが示された。
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