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.

最近，已经发现了一个称为三胞胎重复伸长的动态突变是人类遗传疾病发作的分子机制之一。已经发现，大约十种神经肌肉疾病，例如亨廷顿氏病是由（CAG）_n，（CCG）_n，（CTG）_n，（GAA）_n引起的。目前，为了阐明这些疾病发作的机制，澄清重复伸长的机制是一个紧迫的问题。这项研究旨在阐明真核基因组中三重态重复​​层的染色质结构及其动力学的特征，并阐明染色体上重复伸长的机理。最近，我们使用了带有位置核小体的萌芽酵母微型小体作为载体。我们已经开发了一个实验系统，该系统可以评估特殊的DNA结构对体内核小体形成的影响。使用该系统，去年我们将CTG重复序列和CCG重复序列克隆在肌营养不良症和脆弱的X综合征中的CCG重复序列中，并将其用于萌芽的酵母的微型浓度体，并建立了一个实验系统，用于分析其染色质结构。结果，当（CTG）_ <12>插入无核小体区域时，在该区域附近形成了新的核小体，但是当（CGG）_ <12>插入核体中心时，其定位是不稳定的。今年，我们将各种长度的克隆（CTG）_n和（CCG）_n（n = 24-80）克隆，并分析了它们的染色质结构。先前的结果表明，在体内，（CTG）_n稳定核小体形成和（CCG）_n破坏稳定的影响往往会更强，这取决于重复的长度。从上面的结果来看，人们认为染色质结构取决于三胞胎重复序列与疾病基因的转录和染色体稳定性有关。

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。”