神経筋疾患遺伝子由来トリプレットリピートのクロマチン構造の解析

神经肌肉疾病基因三联体重复染色质结构分析

• 批准号: 09772002
• 负责人: 清水 光弘
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: Meisei University (1998)Tokyo University of Pharmacy and Life Science (1997)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09772002/
• 关键词: 神経筋疾患; トリプレットリピート; クロマチン; ヌクレオソーム; DNA構造; ゲノム; 遺伝子発現制御; 出芽酵母

近年,ヒト遺伝病の発症の分子機構の一つとして,トリプレットリピートの伸長という動的突然変異が見いだされた.ハンチントン病などの約10種の神経筋疾患は,(CAG)_n,(CCG)_n,(CTG)_n,(GAA)_nの伸長によって,引き起こされることがわかった.現在,これらの疾患の発症のメカニズムを解明するために,リピートの伸長機構を明らかにすることが,緊急の課題となっでいる.本研究は,真核生物ゲノムにおけるトリプレットリピートのクロマチン構造の特徴とその動態を明らかにして,染色体上でのリピートの伸長機構を解明することを目標としている.最近,我々は,ポジショニングしたヌクレオソームを有する出芽酵母ミニ染色体をベクターとして、in vivoにおいて特殊なDNA構造がヌクレオソーム形成に及ぼす効果を評価できる実験系を開発した.この系を用いて,昨年度は,筋緊張性ジストロフィーと脆弱X症候群で見られるCTGリピートとCCGリピートを出芽酵母のミニ染色体にクローニングし,そのクロマチン構造を解析するための実験系を確立した.その結果,ヌクレオソームフリー領域に(CTG)_<12>を挿入すると,その領域近傍に新たにヌクレオソームが形成されるが,(CGG)_<12>をヌクレオソームの中央に挿入すると,そのポジショニングは不安定化されることがわかった.今年度は,さまざまな長さの(CTG)_nと(CCG)_n(n=24-80)をクローニングし,それらのクロマチン構造を解析している.これまでの結果では,in vivoにおいて(CTG)_nはヌクレオソーム形成を安定化し,(CCG)_nは不安定化するという効果が,リピートの長さに依存して強くなる傾向が見られた.以上の結果から,トリプレットリピートに依存したクロマチン構造の形成が,疾患遺伝子の転写や染色体の安定性に関与することが考えられる.

近年来，人们发现称为三联体重复扩增的动态突变是人类遗传疾病发病的分子机制之一，亨廷顿病等大约 10 种神经肌肉疾病是由 (CAG)_n、(CCG) 引起的。研究发现，这些疾病是由于阐明真核基因组中三联体重复的延伸机制是一个紧迫的问题，我们的目标是阐明延伸机制。最近，我们使用含有定位核小体的酿酒酵母微型染色体作为载体来阐明延伸机制。我们开发了一种实验系统，可以评估特殊DNA结构对体内核小体形成的影响。去年，我们利用该系统研究了酿酒酵母强直性营养不良和脆性X综合征中发现的CTG和CCG重复序列。克隆微型染色体并分析其染色质结构的系统。结果，我们发现无核小体区域（CTG）当_<12>插入时，在该区域附近形成一个新的核小体，但是当(CGG)_<12>插入核小体中心时，其位置变得不稳定。2015年，我们克隆了(CTG)_n和。 (CCG)_n (n=24-80) 不同长度并分析其染色质结构。在体内，根据重复长度，(CTG)_n稳定核小体形成和(CCG)_n不稳定的作用趋于变得更强。据认为，依赖性染色质结构的形成涉及疾病基因的转录和稳定性。染色体。

项目成果

Mitsuhiro Shimizu et al.,: "Genomic footprinting of the yeast zinc finger protein Rme1p and its roles in repression of the meiotic activator IME1." Nucleic Acids Res.26. 2319-2336 (1998)

Mitsuhiro Shimizu 等人：“酵母锌指蛋白 Rme1p 的基因组足迹及其在抑制减数分裂激活剂 IME1 中的作用。”