| 研究課題/領域番号 |
24570203
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 基礎生物学研究所 |
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研究代表者 |
定塚 勝樹 基礎生物学研究所, 多様性生物学研究室, 助教 (40291893)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 染色体 / 細胞分裂 / 染色体構造 / 分子生物学 / 遺伝学 |
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| 研究概要 |
本研究では出芽酵母をモデルに、染色体凝縮で中心的役割を果たすコンデンシン複合体が如何にしてクロマチンDNAを折りたたみコンパクトに収納するのか、分子レベルでその機構と制御を調べることを目的とした。
出芽酵母ゲノムのリボソームRNA遺伝子（rDNA）領域にあるRFB配列は、コンデンシンの最も強い結合配列である。このRFBをrDNA領域以外の任意の場所に挿入すると、そこにコンデンシンが特異的に結合するシス配列として機能する。染色体腕部の中程に約16kb隔てて２つのRFBを挿入して並べると、それらにコンデンシンが結合して、分裂中期(metaphase)に２つのRFBが物理的に相互作用して、その間のクロマチンが折りたたまれることが解った。今年度は、①コンデンシンによるRFB間相互作用の染色体上の位置の影響(position effect)を調べた。染色体セントロメア近傍(約6kb)の同一腕部上に２つのRFBを挿入した場合、腕部中央付近に挿入した場合と同等に分裂中期にRFB間相互作用が形成されることが解った。さらに、②セントロメアを挟んだ左右の異なる腕部上にそれぞれRFBを挿入した場合、RFB間の距離が同等（16kb）でも、それらの間の相互作用は著しく減少するが、有意に相互作用が観られることが解った。これらの事から、染色体の同一腕部上では位置によらずコンデンシンの結合に応じて等しくクロマチン折りたたみが生じる事が解った。一方、同一染色体上であっても、セントロメアを挟んだ異なる腕部間での相互作用は著しく阻害され得ることが示された。この阻害効果により、同一染色体であっても、左右の異なる腕部同士が無秩序に相互作用することによってクロマチンが折りたたまれることを抑制していると考えられる。
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| 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
コンデンシンによるクロマチン折りたたみに対する染色体上の位置の影響を調べる事を１つの目的とした。本年度の成果として、染色体セントロメア近傍、腕部中央のいずれの場合でも、クロマチン折りたたみが同等に誘導されることがわかり、位置の影響を受けないことが解った。一方セントロメアを挟んだ場合には、クロマチン折りたたみが著しく阻害される事から、同一染色体であっても、左右の異なる腕部同士が無秩序に相互作用することによってクロマチンが折りたたまれることを抑制する制御機構が示唆された。
以上の成果から、おおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度に引き続き、染色体上にコンデンシン結合配列のRFBを人工的に挿入した細胞を使い、RFB間相互作用によるクロマチン折りたたみの制御を調べる。
特に、異なる染色体間での相互作用に関して、また細胞周期におけるクロマチン折りたたみの変化についても調べる。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
染色体腕部上に一定距離を隔てて2つのRFBを挿入して並べると、コンデンシンによるRFB間の相互作用が観られる。この時、RFB部位のみが相互作用して、所謂る単純なループ構造をとってクロマチンが折りたたまれている訳ではなく、その間の領域も接近して複雑な構造を撮っている事を示唆する結果を得た。次年度には２つのRFB間に挟まれた領域の間での相互作用と、細胞周期に於けるその変化についても詳細に調べる。
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