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2012 年度 実績報告書

non-coding RNAタンパク質複合体の相同染色体認識における役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23247003
研究機関大阪大学

研究代表者

平岡 泰  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10359078)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード染色体 / 減数分裂 / 非コードRNA
研究概要

減数分裂は、有性生殖を行う真核生物にとってゲノムを子孫に継承するための普遍的で重要なプロセスである。減数分裂においては、体細胞分裂とは異なり、父母に由来する相同染色体の組換えが起こる。相同染色体の組換えは、その後に起こる染色体の正常な分離に必須の現象であるが、相同染色体がどのように相互を認識して対合するかについては未だわかっていない。本研究では、単細胞真核生物の分裂酵母を用いて、減数分裂特異的に形成されるクロマチン構造を解析する。特に、染色体上に形成されるnon-coding RNAとタンパク質の複合体に注目し、相同染色体が互いを認識する仕組みを解明することを目的とする。
この目的のために、染色体の特定の領域を選択的に蛍光染色した分裂酵母の細胞株を用いて、相同染色体の対合過程を生細胞で連続的に追跡した。その結果、第2染色体腕部のsme2 遺伝子領域で、相同染色体の対合頻度が上昇していることを見いだした。当該領域を破壊すると相同染色体の対合頻度が低下し、転座すると転座先の領域で対合頻度が上昇することから、sme2 遺伝子領域が相同染色体の対合を促進することが明確に示された。さらに、sme2 遺伝子から転写されるnon-coding RNAが染色体に蓄積することが、相同染色体の対合促進に必要であることがわかった。この結果は論文として報告した (Ding et al., Science, 2012; Ding et al., Nucleus, 2012)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

相同染色体の対合を促進する領域として、sme2 遺伝子領域を同定することができた。さらに、この遺伝子から転写されるnon-coding RNAが染色体に蓄積することが、相同染色体の対合を促進するために必要であることを明確に示した。これを論文として Science 誌に掲載することにより、non-coding RNAの新規な役割を提唱することができた。

今後の研究の推進方策

これまでに同定した sme2 遺伝子領域以外に、相同染色体の対合を促進する領域があるか検索を行う。そのような領域の候補として、減数分裂期に特異的に発現する non-coding RNAを選択し、これらの候補となるRNA遺伝子領域の近傍にlacO配列を挿入して、その染色体領域を蛍光染色した細胞株を作成し、それらの領域が相同染色体の対合に影響するか検討する。また、染色体上に形成され、相同染色体の対合を促進するnon-coding RNAとタンパク質の複合体の構成成分の検索を行う。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Purification and characterization of the fission yeast telomere clustering factors, Bqt1 and Bqt22013

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa Y, Kagawa W, Saito K, Chikashige Y, Haraguchi T, Hiraoka Y, Kurumizaka H
    • 雑誌名

      Protein Expr Purif.

      巻: 88 ページ: 207-213

    • DOI

      10.1016/j.pep.2013.01.006.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microtubule-organizing center formation at telomeres induces meiotic telomere clustering2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida M, Katsuyama S, Tateho K, Nakamura H, Miyoshi J, Ohba T, Matsuhara H, Miki F, Okazaki K, Haraguchi T, Niwa O, Hiraoka Y, Yamamoto A.
    • 雑誌名

      J. Cell Biol.

      巻: 200 ページ: 385-395

    • DOI

      10.1083/jcb.201207168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromosomally-retained RNA mediates homologous pairing2012

    • 著者名/発表者名
      Ding D-Q, Haraguchi T, Hiraoka Y
    • 雑誌名

      Nucleus

      巻: 3 ページ: 516-519

    • DOI

      10.4161/nucl.22732

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Telomere-Nuclear Envelope Dissociation Promoted by Rap1 Phosphorylation Ensures Faithful Chromosome Segregation2012

    • 著者名/発表者名
      Fujita I, Nishihara Y, Tanaka M, Tsujii H, Chikashige Y, Watanabe Y, Saito M, Ishikawa F, Hiraoka Y, Kanoh J
    • 雑誌名

      Curr. Biol

      巻: 22 ページ: 1932-1937

    • DOI

      10.1016/j.cub.2012.08.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The CCR4-NOT Complex Is Implicated in the Viability of Aneuploid Yeasts2012

    • 著者名/発表者名
      Tange Y, Kurabayashi A, Goto B, Hoe K-L, Kim D-U, Park H-O, Hayles J, Chikashige Y, Tsutumi C, Hiraoka Y, Yamao F, Nurse P, Niwa O
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 8 ページ: e1002776

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1002776

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Meiosis-specific non-coding RNA mediates robust pairing of homologous chromosomes in meiosis2012

    • 著者名/発表者名
      Ding D-Q , Okamasa K, Yamane M, Tsutsumi C, Haraguchi T, Yamamoto M, and Hiraoka Y
    • 雑誌名

      Science

      巻: 336 ページ: 732-736

    • DOI

      10.1126/science.1219518

    • 査読あり
  • [学会発表] Live-cell imaging of chromosome dynamics in fission yeast

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka Y.
    • 学会等名
      1st International Symposium of the Mathematics on Chromatin Live Dynamics
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 招待講演
  • [学会発表] 核内RNA ボディーが相同染色体の認識に果たす役割

    • 著者名/発表者名
      平岡泰、丁大橋、原口徳子
    • 学会等名
      第30回染色体ワークショップ・第11回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      兵庫県立淡路夢舞台国際会議場(兵庫県)
  • [学会発表] 減数分裂特異的な非コードRNAが相同染色体を認識する

    • 著者名/発表者名
      平岡泰、 丁大橋、原口徳子
    • 学会等名
      第35回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡県)
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA bodies on the chromosome play a role in pairing homologous chromosomes

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka Y, Ding D-Q, Chikashige Y, Haraguchi T.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting, Dynamic Organization of Functional Nucleus
    • 発表場所
      New York (USA)
  • [学会発表] 減数分裂特異的な非コードRNA が相同染色体の対合を促進する

    • 著者名/発表者名
      平岡泰、丁大橋、原口徳子
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 招待講演
  • [学会発表] The Nuclear Envelope in Meiosis

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka Y.
    • 学会等名
      The 20th Jerusalem School in Life Sciences“Nuclear Organization, Dynamics and Activity”
    • 発表場所
      Israel Institute for Advanced Studies at the Hebrew University ( Israel)
    • 招待講演
  • [学会発表] Meiosis-specific non-coding RNA in homologous chromosome pairing

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka Y.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference “Meiosis”
    • 発表場所
      Colby-Sawyer College (USA)
    • 招待講演
  • [学会発表] Meiosis-specific non-coding RNA mediates pairing of homologous chromosomes in meiosis

    • 著者名/発表者名
      Hiroaka Y.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference “Chromatin Structure & Function”
    • 発表場所
      Colby-Sawyer College (USA)
  • [図書] Current microscopy contributions to advances in science and technology2012

    • 著者名/発表者名
      Asakawa H, Hiraoka Y, Haraguchi T.
    • 総ページ数
      788(478-485)
    • 出版者
      Formatex Research Center
  • [備考] Hiraoka Laboratory

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/index.html

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公開日: 2015-05-28  

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