ゲノム規模で単離した分裂酵母の胞子形成必須遺伝子産物の時間・空間配置の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14014246
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 下田 親 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80047290)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 太郎 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 講師 (30291082)
• Keywords: 減数分裂 / 胞子形成 / ゲノム規模 / 分裂酵母 / 細胞内局在 / カルシウムホメオスタシス / 前胞子膜

Research Abstract

分裂酵母の胞子形成に必須の機能を持つ遺伝子をゲノム全体からスクリーニングするプロジェクトを推進した。本年度は主として次の3つのアプローチにより多数の新規遺伝子を見い出すことに成功し、一部その機能を詳細に検討した。
1)胞子形成関連遺伝子のスクリーニングと単離
a)局在を指標にした胞子形成関連タンパク質の同定:GFP融合cDNAライブラリー(胞子形成特異的mRNAより作成)を形質転換し、特定の細胞構造に局在するクローンを単離した。これらのスクリーニングによりスピンドル極体、スピンドル、胞子表層に局在するものなど、減数分裂と胞子形成に関与すると予想されるものが得られた。b)栄養増殖と胞子形成に必須のsev遺伝子群の組織的検索:同定された遺伝子のうち、sev1/cdt2がDNA複製に必須の機能を持つことを証明した。また、sev4遺伝子がカルシウム輸送ATPaseをコードすることを示した。カルシウムホメオスタシスが胞子形成に重要であることを初めて示すことができた。c)胞子形成と減数分裂の時間的連関が乱れた変異株の解析から4個の遺伝子を同定し、これらが減数分裂時の分裂装置に関連したものであることを明らかにした。
2)胞子形成関連タンパク質の時間空間分布の解析
上記の細胞内局在タンパク質スクリーニングで見いだされた約1700種のタンパク質について、一部胞子形成過程での局在場所を決定した。また、Sev1タンパク質は減数分裂前DNA複製期に顕著に増加すること、核と細胞質をシャトリングすることを明らかにした。Sev4タンパク質は小胞体に局在することを見いだした。

Research Products

• [Publications] Onishi, M.: "Role of phosphatidylinositol 3-phosphate in formation of forespore membrane in Schizosaccharomyces pombe"Yeast. 20(1). 193-206 (2003)
• [Publications] Nakamura-Kubo, M.: "The fission yeast spo14^+ gene encoding a functional homologue of budding yeast Sec12 is required for the development of forespore membranes"Mol.Biol.Cell. 14(in press). (2003)
• [Publications] Yoshida, S.: "The Schizosaccharomyces pombe cdt2^+ gene, a target of G1-S phase-specific transcription factor complex DSC1, is required for mitotic and premeiotic DNA replication"Genetics. (In press). (2003)
• [Publications] 中瀬由起子: "酵母の胞子形成研究の現状-細胞膜構築の原理解明をめざして"実験医学(臨時増刊). 21(5). 676-680 (2003)