分裂酵母の減数分裂初期に特異的に発現する新規遺伝子産物の機能の解明

阐明裂殖酵母减数分裂早期特异性表达的新基因产物的功能

• 批准号: 11780512
• 负责人: 鍋島 建太郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780512/
• 关键词: 減数分裂; 相同組み換え; 相同染色体対合; 染色体核内配置

本研究では分裂酵母の減数分裂特異的に転写誘導される遺伝子の一つとして単離されたmeu13^+遺伝子産物の機能解析を分子遺伝学・細胞生物学的な手法を用いて行った。meu13^+遺伝子は216アミノ酸のタンパク質をコードし、出芽酵母、マウス、ヒトに高い相同性を示すタンパク質が見つかっている。これらのタンパク質はいずれも減数分裂期に特異的に発現し、meu13^+遺伝子との機能的類似性を予想した。前年度までにmeu13遺伝子の欠失変異株を作成し、この株では交差による相同組み換えの頻度が野生株の1/10に減少し、減数分裂前期に相同染色体の対合がアーム部位で野生型に比べて有意に低下することを見いしていた。またGFPによる染色体ラベル法を用いて生細胞での相同染色体対合がダイナミックなものであることを初めて示していたが、今年度はさらにこの方法を用いて、相同組み換えを担う中心的な遺伝子であるRec12/Spo11欠失変異株中での相同染色体対合状態を観察し、Meu13変異株と比較した。その結果、Rec12/Spo11欠失変異株では対合の低下は減数分裂前期の中ごろに一過的みられるだけであるのに対し、Meu13変異株では、減数分裂前期の全般を通じて対合が低下することを見いだした。この結果は、Rec12/Spo11タンパク質が相同対合に必要なことを分裂酵母で初めて示しただけでなく、Meu13タンパク質が相同組み換え過程を通じることなく直接相同染色体の対合に働くことをも示したものである。また、蛍光in situハイブリダイゼーション法を用いて、染色体の配置を前年度に増してさらに詳細に解析し、Meu13タンパク質が対合過程に必要であることを示した。このような研究成果を国際学会(Gordon Research Conferene,2000)で発表し、現在論文投稿中である。

在这项研究中，使用分子遗传和细胞生物学技术进行了对裂变酵母中特定于减数分裂特异性转录诱导的基因的MEU13^+基因产物的功能分析。 MEU13^+基因编码了216个氨基酸的蛋白质，并且已经发现了在发芽的酵母，小鼠和人类中表现出高同源性的蛋白质。所有这些蛋白质在减数分裂期间都特别表达，并预测了与MEU13^+基因的功能相似性。我们在上一年创建了MEU13基因的缺失突变体，发现通过杂交的同源重组的频率降低至野生菌株的1/10，并且与中性型预言中的野生型相比，手臂部位的同源染色体配对显着降低。此外，使用GFP染色体标记方法，首先证明活细胞中的同源染色体配对是动态的，但是今年，该方法被用来进一步观察Rec12/spo11 Deletion Deletion Mutant中的同源染色体配对状态，该基因的中心基因是负责与MEU13的同源重新组合的中心基因，并将其比较。结果，我们发现配对减少在REC12/SPO11缺失突变体中仅在减数分裂预言的中间瞬时发生，而在MEU13突变体中，整个减数分裂预言中的配对降低。该结果不仅在裂变酵母中首次证明了Rec12/spo11蛋白对于同源配对是必需的，而且还表明MEU13蛋白直接作用于配对同源染色体而无需进行同源重组过程的配对。此外，使用荧光原位杂交方法，在上一年更详细地分析了染色体排列，表明配对过程需要MEU13蛋白。这些研究结果在国际研究学会（Gordon Research Conferene，2000年）中提出，目前正在提交。