RNAによるテロメアヘテロクロマチン制御機構に関する研究

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15030224
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 加納 純子 京都大学, 生命科学研究科, 助手 (10323809)
• Keywords: 染色体 / ゲノム / RNAi / テロメア / ヘテロクロマチン

Research Abstract

真核生物の線状染色体末端に存在する構造体であるテロメアは、特殊なヘテロクロマチン構造をとっており、ゲノムの安定性に寄与している。分裂酵母のセントロメアや接合型遺伝子座位のHP1ヘテロクロマチン領域においては、RNAiがヘテロクロマチンの確立に関与している。しかし、テロメアにおいてどのようにしてHP1ヘテロクロマチンが確立されるのか、分裂酵母においてだけでなく、他の生物においても全く明らかにされていなかった。そこで本研究では、分裂酵母のテロメアにおいて如何にしてヘテロクロマチンが確立されるのかを調べた。まず、染色体末端に存在するテロメアリピートDNAに直接結合するTaz1タンパク質は、テロメアリピートDNAを染色体内部に挿入した領域におけるヘテロクロマチンの確立、および、テロメアリピートのみ保持し、サブテロメア領域を持たない人工ミニ染色体のテロメアにおけるヘテロクロマチンの確立に必須であった。従って、Taz1はテロメアリピートDNAを拠点とするヘテロクロマチンの確立において、重要な機能を果たしていると考えられた。一方、テロメアリピートを欠失したテロメアにおいてもヘテロクロマチンが確立されることがわかった。その確立に必須なサブテロメア領域には、DNA helicaseをコードすると思われるORFが存在し、その中にはセントロメアや接合型遺伝子座位に共通に存在するDNA配列の一部が含まれていた。そのORFの転写はRNAi依存的であり、さらに、その領域におけるヘテロクロマチンの確立にRNAiが関与していることが明らかになった。以上のことなどから、分裂酵母のテロメアにおいては、Taz1とRNAi機構が独立にヘテロクロマチンの確立を行っていると考えられた。このようなredundantなシステムは、接合型遺伝子座位においても見られ、ヘテロクロマチンの安定な維持に寄与していると思われる。