バクテリア染色体のセントロメア様領域の特定とその分配機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380331
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 仁木 宏典 国立遺伝学研究所, 放射線・アイソトープセンター, 助教授 (70208122)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小方 康至 国立遺伝学研究所, 放射線・アイソトープセンター, 助手 (90344449)
• Keywords: 大腸菌 / 染色体 / 分配機構 / セントロメア

Research Abstract

大腸菌の染色体分配において、複製起点(oriC)領域は細胞の中央から両極へと移動させるシス領域の特定を試みた。そのため、染色体の一部を切り出しシス機能部位を失った染色体をもつ変異株の作成し、染色体分配について調べた。大腸菌染色体上oriCの近傍の84.7minから0.1minにわたる720kbの領域を切りだした染色体分断株では染色体分配に異常が認められた。この領域内の範囲の異なる一連の染色体分断株を順次作成し、それぞれの株について核様体の分布とoriCの細胞内局在性の解析を行った。これによりoriC領域の移動に関わるシス領域を染色体上89.1minから89.5minの15kbの範囲まで狭めることができた。
つぎに、この15kbの染色体領域にDNAを両極へ移動させる活性があるか調べた。プラスミドの分配変異の中に細胞中央から両極方向への移動する機能を失ったものを見出していた。この分配の変異プラスミドに89.1minから89.5minの15kbを組み込こんだところ、プラスミドDNAは両極へと分配されるようになった。染色体の欠失変異株のoriCの細胞内局在性の解析に加え、分配の変異プラスミドへの影響を調べることで最終的に大腸菌の染色体分配においてDNA分配にシス位で機能している領域を45bpまで特定することができた。
さらに、この45bpの配列を高コピー数のpUC118プラスミド上に組み込み、このプラスミドを持つ細胞でのoriC領域の両極への移動を調べた。45bp配列を細胞内に過剰に存在させると複製後のoriC領域の両極方向への移動が、この領域の欠失変異株と同様に阻害された。このことは染色体上の45bp配列を作用し、DNA分配に働く細胆内因子が存輩していることを強く示唆している。