真核細胞のRecQホモローグの減数分裂における役割

真核 RecQ 同源物在减数分裂中的作用

基本信息

批准号：
07283208
负责人：
榎本武美
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07283208/
关键词：
減数分裂 RecQホモローグ TPS1 胞子形成ブルーム症候群精巣

项目摘要

真核細胞に大腸菌のRecQホモローグがあることは最近まで知られていなかった。しかし我々により、ヒト及び酵母からResQホモローグの遺伝子がクローニングされ、RecQが胞子形成の過程に関与することが示唆された。そこで本研究は、RecQが減数分裂の過程においてどのような役割を果たしているかを解析することを目的とした。ヒトおよび大腸菌のRecQの間で相同性の高い部分の塩基配列を利用して出芽酵母の相同遺伝子をクローニングした。得られた相同遺伝子は検索の結果、TPS1(topoisomerase poor growth suppressor)/SGS1(slow growth suppressor)と同一のものであった。このTPS1遺伝子の破壊株を作製し、その性状を調べた。破壊株では、胞子形成能が野生株の1/8〜1/25に低下し、減数分裂時の組み換えの頻度も約1/10に低下しており、Tps1が減数分裂時のDNAの組み換えに関与していることが示唆された。ごく最近、ヒトの遺伝病ブルーム症候群の原因遺伝子(BLM)がクローニングされ、コードされる蛋白はRecQにホモロジーが高いことが示された。しかし、この遺伝子は我々がクローニングしたものと同じものではなく、ヒとには少なくとも二つのRecQホモローグがあることが明らかになった。酵母のTPS1は我々のクローニングしたヒトRecQよりBLMに近く、酵母の遺伝子破壊株の観察は酵母のBLM遺伝子の機能を解析したことになり、ブルーム症候群の患者では不稔になるという報告と一致する。一方、今一つのRecQのmRNAの発現をマウスの種々の臓器での調べたところ、精巣、胸腺、脳で発現がみられ、精巣で特に高い発現が観察された。生後日を追って精巣での発現を調べると、zygotene期の細胞が増加する14日目から発現が増加するのが観察され、こちらも減数分裂時のDNA組み換えに関与する可能性が示唆された。

直到最近，人们还不知道真核细胞中存在大肠杆菌 RecQ 同源物。然而，我们从人类和酵母中克隆了 ResQ 同源基因，表明 RecQ 参与了孢子形成过程。因此，本研究的目的是分析RecQ在减数分裂过程中的作用。使用人和大肠杆菌 RecQ 的高度同源核苷酸序列克隆了酿酒酵母中的同源基因。检索结果发现，所获得的同源基因与TPS1(拓扑异构酶不良生长抑制基因)/SGS1(慢生长抑制基因)相同。我们创建了该 TPS1 基因的破坏菌株并研究了其特性。在被破坏的菌株中，孢子形成能力降低至野生型的1/8至1/25，并且减数分裂期间的重组频率也降低至约1/10，表明Tps1参与了减数分裂期间的DNA重组。有人认为它们参与了减数分裂。最近，人类遗传病布卢姆综合症（BLM）的基因被克隆，其编码的蛋白质被证明与RecQ具有高度同源性。然而这个基因和我们克隆的不一样，事实证明人类中至少有两个RecQ同源基因。酵母TPS1比我们克隆的人类RecQ更接近BLM，并且对基因破坏酵母菌株的观察表明我们已经分析了酵母BLM基因的功能，这与布卢姆综合征患者不育的报道一致.另一方面，当我们研究另一种RecQ mRNA在小鼠各个器官中的表达时，我们发现它在睾丸、胸腺和大脑中表达，其中睾丸中的表达特别高。当我们研究出生后几天睾丸中的表达时，我们观察到表达从第14天开始增加，此时合子期的细胞数量增加，这表明这也可能参与减数分裂期间的DNA重组。