酵母減数分裂における相同組換え活性化機構

酵母减数分裂中的同源重组激活机制

• 批准号: 08275226
• 负责人: 太田 邦史
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08275226/
• 关键词: 減数分裂; クロマチン; 組換え; 染色体

本年度は、以下の3点について成果を得た。1.Mre11などのDNA二重鎖切断に関わる遺伝子産物が組換えホットスポットに相互作用し、DNAの受容性変化をもたらす可能性が示唆されている。これらのいくつかの因子について、大腸菌とバキュロウィルス-昆虫細胞系を用いて大量発現系を構築し、因子のDNAとの相互作用について解析を開始した。2.分裂酵母のade6M26は、ade6ORFに生じた点突然変異に起因する減数分裂期特異的なホットスポットで、変異箇所を含む7塩基配列がホットスポット活性に必須である。ホットスポットにおけるクロマチン構造の役割について一般性を検討するため、ade6M26のクロマチン構造を解析した。その結果、M26に依存して変異箇所周辺で顕著なクロマチン構造の再編成が起きていることを見出した。また、出芽酵母と同様のDNAの受容性の増大が認められた。以上の結果は、減数分裂期組換えの開始に関するクロマチンレベルの制御が、種を越えて保存されている可能性を示唆する(水野ら,Genes & Development,印刷中)。3.出芽酵母の染色体に大腸菌プラスミドDNAであるpBR322の配列を挿入すると、強いホットスポットが形成され、そのホットスポットは隣接する天然のホットスポットと競合・不活化する。pBR322由来のホットスポット周辺のクロマチン構造を解析したところ、pBR配列の挿入によって形成されるヌクレアーゼ超感受性部位で、DNAの受容性は減数分裂期に顕著に増大した。一方、その周辺の不活化されたホットスポットでは、超感受性部位は存在したが、減数分裂期におけるDNAの受容性の変化は認められなかった。この結果は、ホットスポットの形成にはクロマチン構造が「開いた」状態になっているだけでは不十分であり、DNAの受容性の変化をもたらす組換え複合体の相互作用が必須であることを示している。

今年，我们在以下三个方面取得了成效。 1. 有人提出，涉及DNA双链断裂的基因产物，例如Mre11，可能与重组热点相互作用，导致DNA接受性的变化。我们使用大肠杆菌和杆状病毒-昆虫细胞系统构建了其中一些因子的大规模表达系统，并开始分析这些因子与 DNA 的相互作用。 2. 裂殖酵母中的ade6M26是由ade6ORF点突变引起的减数分裂特异性热点，含有该突变的7个碱基序列对于热点活性至关重要。为了检验染色质结构在热点中作用的普遍性，我们分析了 ade6M26 的染色质结构。结果，我们发现依赖于 M26 的突变位点周围发生了显着的染色质结构重组。此外，还观察到与酿酒酵母类似的 DNA 接受性增加。这些结果表明，减数分裂重组起始的染色质水平控制可能在物种间是保守的（Mizuno 等人，Genes & Development，出版中）。 3.当大肠杆菌质粒DNA pBR322的序列插入酿酒酵母染色体时，形成一个强热点，该热点与邻近的天然热点竞争而失活。对 pBR322 衍生热点周围染色质结构的分析表明，在减数分裂过程中，插入 pBR 序列形成的核酸酶过敏位点的 DNA 接受性显着增加。另一方面，在周围的失活热点中，尽管存在过敏位点，但在减数分裂期间没有观察到DNA接受性的变化。这一结果表明，仅染色质结构的“开放”状态不足以形成热点，导致 DNA 接受性变化的重组复合物的相互作用至关重要。

项目成果

Kunihiro Ohta: "Endo. SKI : an inducible site-specific endowudease from yeast mitochondria." Mol.Gen.Genet.250. 395-404 (1996)

Kunihiro Ohta：“Endo.SKI：一种来自酵母线粒体的可诱导位点特异性内切酶。”

Ken-ichi Mizuno: "The meiotic recombination hotspot createcl by the siugle base substitution,adeb-M26,results in remodeling of chramatin structure in fission yeast." Genes & Development. (in press).

Ken-ichi Mizuno：“通过简单的碱基取代，adeb-M26 创建减数分裂重组热点，导致裂殖酵母中染色质结构的重塑。”