2001 Fiscal Year Annual Research Report
高等動物細胞で染色分体接合に関わる分子欠損がもたらす染色体不安定性の研究-姉妹染色分合接合(コヒージョン)欠損ニワトリDT40細胞を用いて-
Project/Area Number |
13680782
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
園田 英一朗 京都大学, 医学研究科, 助教授 (50281093)
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Keywords | 姉妹染色分体接合 / Rad21 / コヒーシン / 動原体 / 分裂期染色体異常 / 相同組換え / 染色体不安定性 |
Research Abstract |
酵母においてRad21/SCC1蛋白は姉妹染色分体を接合するコヒーシン分子群に属している。高等動物細胞でも同様な機能を担っていると考えられているが、その表現型は致死となるので十分な解析はできていない。今回、我々はテトラサイクリン拘制型プロモーター(Tet-off)システムを用い、Rad21欠損細胞株を単離し、Rad21蛋白の欠失が細胞増殖・分裂及び染色体の安定性におよぼす影響を解析した。 【方法】高頻度相同組換えを示すニワトリDT40細胞株を用い、まず片方のRad21遺伝子座をノックアウトした。次にテトラサイクリン添加時のみ抑制されるニワトリRad21cDNAを導入し、Rad21蛋白発現下に第2のRad21遺伝子座のノックアウトをおこない、Rad21欠損DT40細胞を得た。 【結果】1)Rad21欠損DT40は、Rad21蛋白発現下に野生株とほぼ同様の増殖分裂を示した。 2)テトラサイクリン添加にて、細胞内Rad21蛋白量は徐々に低下し、24時間後にはウエスタンブロットにて検出不可能となフた。それに伴い15-18時間後より、すべての細胞が、G2/Mに集積しはじめ48-72時間後にはすべての細胞が死亡した。 3)細胞がG2/Mに集積している24時間目に光学顕微鏡で観察すると、多くの細胞がM期で停止していた。コルセミド添加にて核型を分析すると姉妹染色分体が大きく解離しており、染色体断裂像も見られた。 【考察】Rad21蛋白が高等動物細胞でも姉妹染色分体の接合に必須であることが示された。Rad21蛋白は、姉妹染色分体を接合することにより分体間の組換え修復を促進し、また分裂期において染色分体の適切な配列を促進することで、染色体全体の安定性を保持し、生存に必須であることが示唆された。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] Sonoda, E., Matsusaka, T., Morrison, C., Vagnarelli, P., Hoshi, O., Ushiki, T., Nojima, K., Fukagawa, T., et al.: "Scc1/Rad2l/Mcd1 is required for sister chromatid cohesion and kinetochore function in vertebrate cells"Developmental Cell. 1. 759-770 (2001)
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[Publications] Sonoda, E., Takata, M., Yamashita, Y.M., Morrison, C., Takeda, S: "Homologous DNA recombination in vertebrate cells"Proc. Natl.Acad.Sci. U S A. 98. 8388-8394 (2001)
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[Publications] Sonoda, E., Morrison, C., Yamashita, Y.M., Takata, M., Takeda, S.: "Reverse genetic studies of homologous DNA recombination using the chicken B-lymphocyte line, DT4O"Philos Trans R Soc. Lond B Biol.Sci.. 356. 111-117 (2001)
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[Publications] Takata, M., Sasaki, M.S., Tachiiri, S., Fukushima, T., Sonoda, E., Schild, D., Thompson, L.H., Takeda, S: "Chromosome instability and defective recombinational repair in knockout mutants of the five Rad51 paralogs"Mol Cell Biol.. 21. 2858-2866 (2001)
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[Publications] Fujimori, A., Tachiiri, S., Sonoda, E., Thompson, L.H., Dhar, P.K., Hiraoka, M., Takeda, S., Zhang, Y., et al.: "Rad52 partially substitutes for the Rad5l paralog XRCC3 in maintaining chromosomal integrity in vertebrate cells"Embo J. 20. 5513-5520 (2001)