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テロメアは、染色体末端を構成する機能構造体として遺伝情報の安定伝達に必須な機能をもつ。本研究では出芽酵母を実験材料として、テロメア機能制御に関わる分子の側からの解析と、それを制御する細胞周期シグナルからの解析を行うことで、テロメア恒常性が世代を超えて維持される分子機構に迫るとともに、テロメア異常を感知して誘導される多様な生理応答反応の誘導機構を明らかにすることを目的とする。本年度は、テロメアの構造機能連関、およびテロメア異常感知システムに関する以下の知見を得た。
1.テロメアタンパク質によるテロメア間組み換えの調整メカニズム
正常なテロメア機能を有する染色体では、テロメア間の組み換えは抑制されているが、テロメアが短縮した異常な条件では、末端間の組み換えが活性化する現象がみられる。我々は、出芽酵母のテロメアタンパク質をコードするSTN1の特異的変異を持つ細胞が、テロメアが正常であるにも関わらず組み換え依存的な増殖を示すことを見いだした。また、テロメア間組み換えに対して、テロメラーゼが抑制的な働きをもつことが見いだされた。
2.テロメア異常の感知メカニズム
テロメア短縮条件で誘導される細胞老化状態では、テロメア末端からのDNA損傷シグナルの他に付随的な経路が活性化していることが示唆されている。我々は、老化している細胞において、通常栄養飢餓状態でのみ誘導されるオートファジーが誘導されることを見いだした。オートファジーを誘導するシグナルにはTOR経路およびテロメア結合タンパク質Rap1が関わっていることが示唆された。
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