研究課題
セントロメア機能がDNA配列に関わりなく新規領域に新たに確立できることは、近縁生物種間の染色体構築の比較解析やセントロメアを持たない転座型染色体を安定に維持する細胞の出現が機能的に証明している、しかし、過去にさかのぼることは難しく、新規DNA領域におけるセントロメア機能確立の分子機序はこれまでほとんど理解されていない。私たちは、遺伝子操作の容易な分裂酵母実験系で、新規領域に形成されながら機能不完全な新生セントロメアが、世代を経ると機能正常型に成熟する現象を再現性よく見出している。本研究ではその現象をモデルとして、新規セントロメア確立の分子背景と作用機序を解明することを目指した。昨年度までの解析により、ヒストンH2AのバリアントであるH2A.Zの存在量が新生セントロメアが安定化する決定要因であることと、染色体の核内配置がH2A.Zの存在量変化を通じた遺伝子発現レベルの変動を生み出している可能性を見出してきた。今年度は、両知見を統合して、新生セントロメアが人為的に核膜周辺に移動させてH2A.Zの存在量を低下させた染色体遺伝子座に優先的に形成されるかを検証した。核膜周辺への染色体配置変換は核膜貫通タンパク質Bqt4の部分断片とLacIの融合タンパク質発現によるLacO反復配列遺伝子座の移動を活用したが、興味深いことにLacO反復配列遺伝子座自体が新生セントロメアの形成を促進している結果を得た。その遺伝子座ではH2A.Zの存在量低下が見出され、H2A.Zの存在量と新生セントロメア安定化の関係性は確認された。それが染色体の配置変化による効果であるかについては現在検証を進めているが、染色体末端の配置変化を誘発する別の変異株clr3における新生セントロメア形成能の解析結果から、やはり染色体の核内配置が新生セントロメアの安定化に寄与する可能性が示唆された。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Nucleic Acids Research
巻: 44 ページ: 232-244
10.1093/nar/gkv997
Nature Communications
巻: 7 ページ: 10393
10.1038/ncomms10393
http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/ishii/index.html
