2017 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding the mechanisms for ensuring timely destruction of the synaptonemal complex during meiosis
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16H07422
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
坪内 英生 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (20283822)
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| Project Period (FY) |
2016-08-26 – 2018-03-31
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| Keywords | 減数分裂 / 相同組換え / 染色体 / シナプトネマ複合体 / 細胞周期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シナプトネマ複合体は減数第一分裂前期特異的に染色体上に形成される高次構造で、その際凝縮した相同染色体同士がその全長に渡って密着し相同染色体間での遺伝情報の交換を促進する。シナプトネマ複合体は細胞周期が第一分裂中期に移行するに従い速やかに解離するがその制御機構の多くは不明であった。本研究ではその制御において、主要な細胞周期調節キナーゼであるDDK（Dbf4依存性Cdc7キナーゼ）、ポロキナーゼ、CDK1キナーゼが協調的に機能することを示した。その中で中核的役割を果たすのがDbf4のリン酸化である。まずDbf4のリン酸化ははポロキナーゼとの直接的相互作用を通じて誘導される。さらにDbf4はCDK1によってもポロキナーゼと重複的にリン酸化を受ける。減数分裂で第一分裂前期から中期に移行する過程でポロキナーゼ、およびCDK1の活性調節を担うサイクリンの発現誘導が起こることから、これらのキナーゼの活性上昇がシナプトネマ複合体の解離を細胞周期の進行と結びつける分子的基盤と考えられる。また、減数第一分裂前期の終了から中期にかけて起こるシナプトネマ複合体の解離に伴い、体細胞分裂期型相同組換え機構が素早く再活性化することを見出した。減数分裂期の前期を通じて、相同組換えの開始を促すDNAの二重鎖切断が継続的に起こっていること、DNAの二重鎖切断が完全に修復されないと染色体分配に伴いゲノムの恒常性が著しく損なわれることから、減数第一分裂中期直前に起こる体細胞分裂期型組換え機構の活性化は染色体分配前にDNA傷害を完全に修復し切るためのメカニズムかも知れない。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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