2005 Fiscal Year Annual Research Report
複製フォーク阻害によって誘導される組み換え反応と遺伝子増幅
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13141205
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| Research Institution | Okazaki National Research Institutes |
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Principal Investigator |
堀内 嵩 基礎生物学研究所, ゲノム動態研究部門, 教授 (60108644)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 武彦 基礎生物学研究所, ゲノム動態研究部門, 助教授 (40270475)
定塚 勝樹 基礎生物学研究所, ゲノム動態研究部門, 助手 (40291893)
篠原 彰 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00252578)
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| Keywords | 相同的組換え / リボゾームRNA遺伝子 / 非対称的組換え / コピー数増減 / 複製阻害部位 / コヘーシン / コンデンシン |
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| Research Abstract |
(1)出芽酵母のrRNA遺伝子(rDNA)リピート領域にある、機能を有するシス配列の同定を目的に、Saccharomycesに属する近縁6株のrDNA配列を決定し比較した所、予想されたARSやRFBに加え、新たに2つの特徴ある保存領域を見出した。一つは、(2)で触れる両方向の転写プロモーターであり、他はARS近傍にあるARSコア配列の繰り返し領域である。前者と同様、後者もrDNAの増幅に必須であることを見出した。
(2)(1)で見出した両方向プロモーター(E-proと命名)は、我々がEXPと名付けた増幅必須領域にある。調べた所、rDNA増幅はE-proの転写活性に依存していた。この非コードRNAの転写が、近傍の姉妹染色分体間を結びつけるコヘーシンの結合を弱める結果、増幅に必須な非対称的組換えが活性化されると考えれば、転写依存的増幅をうまく説明できる。調べたところ、E-proからの転写はコヘーシンの結合を阻害した。更に、これまでサイレンシング蛋白質Sir2が組換えを抑制することが知られていたが、Sir2がE-pro転写を直接サイレンシングすればうまく説明できる。調べたところ、Sir2がE-pro転写を阻害する事を見出した。このことから、rDNAにおけるサイレンシング、E-proからの転写、遺伝子増幅の三者の関係を明らかにする事が出来た。
(3)rDNAのコピー数は、FOB1依存的な組換えにより維持される。もしfob1欠損の場合、維持不能が予想されるが、予想に反しコピー数の減少が無い。これから我々は別の維持機構の存在を予想し、その機構を欠損したと思われる変異株を多数分離し、原因遺伝子を同定したところ、全てコンデンシン遺伝子であった。実際fob1コンデンシン2重変異株では、rDNAコピー数が激減した。コンデンシンがS期にFOB1依存的にRFB部位に結合する事を発見し、結合不能の場合M期でのrDNA領域特異的な分配不能を観察した。このことから、コンデンシンの新たな機能を見出すことが出来た。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Highly accurate genome sequences of Escherichia coli K-12 strains MG1655 and W3110.2006
Author(s)
Hayashi, K., Morooka, N., Yamamoto, Y., Fujita, K., Isono, K., Choi, S., Ohtsubo, E., Baba, T., Wanner, B.L., Mori H., Horiuchi, T.
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Journal Title
Mol.Systems Biol. Doi:10.1038
Pages: msb100049:E1-E5
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