酵母cohesinの生物機能の新側面-姉妹染色分体間組換えとDNA修復への関与

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780505
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 館林 和夫 東京大学, 医科学研究所, 助手 (50272498)
• Keywords: cohesin / 染色体分配 / rad21^+ / RanGTPase / 分裂期から間期への移行 / poly(A)^+RNA代謝 / mog1^+ / DNA修復

Research Abstract

DNA複製で生じた姉妹染色分体はcohesinという蛋白質複合体により互いにつなぎとめられ、M期後期にその接着が解除されることで、正確な染色体分配が可能となる。分裂酵母のRad21pもcohesinのひとつと考えられ、我々の解析からRad21pは正常な染色体分配に必要であることがわかっている。さらにDNAの二重鎖切断修復にも関与していることが知られており、姉妹染色分体をつなぎ止める機能が相同組換えにも関与する可能性を示唆している。我々はcohesinのこうした新たな生物学的機能を明らかにするため、遺伝学的にrad21変異の相同組換え、特に姉妹染色分体間の組換えへの影響を調べるアッセイ系を確立し、現在解析を試みている。その一方でRad21pの分子機能及び分子機構を明らかにするため、直接相互作用する因子をtwo-hybrid法により単離したところ、驚いたことにRanGTPaseと相互作用しタンパク質の核輸送に必須な出芽酵母Mog1pと相同な蛋白質が得られた。この遺伝子(mog1^+)は生育に必須であったので、温度感受性株(mog1^<t3>)を作成し、その解析をしたところ、mog1^<t3>株では制限温度下で、過凝縮した二つの核と隔壁、異常な核膜をもった細胞が増加し、細胞周期の分裂期から間期への移行の欠損が見られた。またmog1^<t3>の温度感受性を抑圧する遺伝子として分裂酵母のRanホモローグのspi1^+がとられ、出芽酵母と同様、分裂酵母mog1^+もRanGTPase系に関わっていた。さらに興味深いことに出芽酵母MOG1の変異株では見られなかったpoly(A)^+RNAの核への蓄積が分裂酵母mog1^<t3>株でみられ、mog1^+のpoly(A)^+RNA代謝への関与が明らかになった。またmog1^+とrad21^+の二重変異株が合成致死性を示すことから、両者の機能的な関連がうかがえ、poly(A)^+RNA代謝をはじめrad21^+の新たな機能の有無について検討中である。

Research Products

• [Publications] Kazuo Tatebayashi: "Fission yeast Mog1p homologue, which interacts with the small GTPase Ran, is required for mitosis-to-interphase transition and poly (A)^+ RNA metabolism"Genetics. (印刷中). (2001)
• [Publications] Takeo Shobuike: "The dhp1^+ gene, encoding a putative nuclear 5'-3' exoribonuclease, is required for proper chromosome segregation in fission yeast."Nucleic Acid Research. (印刷中). (2001)
• [Publications] Tadayuki Takeda: "Regulation of initiation of S phase, replication checkpoint signaling and maintenance of mitotic chromosome structures during S phase by Hsk1 kinase in the fission yeast"Molecular Biology of the Cell. (印刷中). (2001)