2021 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of chromatin remodeling for the gamete-nuclei formation in Tetrahymena thermophila
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18K06051
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
福田 康弘 東北大学, 農学研究科, 助教 (50527794)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | テトラヒメナ / クロマチン再編成因子 / Snf2 / 有性生殖 / 配偶核形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
繊毛虫テトラヒメナは，生殖核である小核と栄養核である大核という機能的，構造的に分化した二種類の核を一つの細胞内にもつ．有性生殖では，小核が減数分裂を行うことで 4 つ半数体性核が作られ，そのうちの選択された 1 核が配偶核へと発達する．この半数体性核の核から配偶核が生じる過程では，ゲノム DNA の切断によって誘発されるクロマチン再構築が起こることが明らかになっている．本研究は，この配偶核の形成にかかわるクロマチン再構築の分子メカニズムを解明することを目標に据え，これまで解析を進めてきた．
クロマチン再構築にはクロマチンリモデリング因子の働きが重要である．本研究は Snf2 ファミリータンパク質に注目して，配偶核の形成にかかわるクロマチン再構築に携わるタンパク質の特定と，その機能を解析してきた．テトラヒメナのゲノムには 15 を超える Snf2 ファミリータンパク質がコードされており，その発現パターンは多様である．蛍光タグを用いた局在解析の結果，複数の Snf2 ファミリータンパク質が配偶核に局在することを発見した．そこで機能解析を進めたところ，これらの Snf2 ファミリータンパク質の一部は，配偶核の形成において必須の機能をもつことを明らかにした．とくに，Snf2 ファミリータンパク質の働きによるクロマチン再構築が切断されたゲノム DNA の修復と複合して起こる現象であることは，興味深い発見だった．この得られた成果は，ゲノム DNA の切断・修復による遺伝的にプログラムされたエピジェネテイクスな変化と分化という，生物の発生一般にかかる重要な知見になった．
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