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: 09264222
• 负责人: 太田 邦史
• 金额: $ 1.15万
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09264222/
• 关键词: 組換え; ホットスポット; 酵母染色体; クロマチン構造; Mrell

本年度は以下の結果を得た。1)組換え開始因子の生化学的解析:組換え開始に関与する因子(Mrell、Xrs2、Rad50)の大量発現系を作製し、精製を行った。これらの因子のうち、まずMrellタンパク質の機能を調べた。その結果この因子が二本鎖DNAに対する強い結合能を有すること、また、マンガンイオンの存在下で環状一本鎖DNAを切断するエンドヌクレアーゼ活性を有することを初めて見いだした。この活性はそれぞれ、ホットスポットにおける二重鎖切断の誘導と、切断後の修復に重要な意味を有すると考えられる。出芽酵母第三染色体のホットスポットのクロマチン構造:これまでに、第三染色体上で最強のホットスポットであるYCR48W領域のクロマチン構造を解析し、その領域のクロマチン構造で減数分裂期に強いDNA受容性の増大が起きることを確認した。また、特異な二重鎖切断パターンを示すGLK1遺伝子座、組換えがほとんど起きないコールド領域にあるPOL4遺伝子座、またコールド領域にあるにもかかわらず例外的に組換えの起きるARS310領域のクロマチン構造の解析に着手した。3)分裂酵母組換えホットスポット:ホットスポットade6M26遺伝子座における減数分裂期のクロマチン構造変化が、ヘテロ倍数性に依存していること、栄養飢餓ストレスに応答して起きることを明らかにした。また、ホットスポット配列結合因子Mts1・Mts2(CREB/ATF転写因子)のいずれもが、クロマチン構造変化に必要なことを示した。

今年，我们取得了以下成果。 1）重组起始因子的生化分析：构建并纯化了重组起始相关因子（Mrell、Xrs2、Rad50）的大规模表达系统。在这些因素中，我们首先研究了Mrell蛋白的功能。结果，我们首次发现该因子对双链DNA具有很强的结合能力，并且还具有在锰离子存在下切割环状单链DNA的核酸内切酶活性。这些活动被认为分别对热点处双链断裂的诱导和断裂后修复具有重要意义。芽殖酵母3号染色体热点染色质结构：我们分析了3号染色体热点最强的YCR48W区域的染色质结构，发现该区域的染色质结构在减数分裂过程中具有很强的DNA接受性。经证实，增加此外，GLK1基因位点的染色质结构显示出独特的双链断裂模式，POL4基因位点位于几乎不发生重组的冷区域，以及ARS310区域，即使在这种区域，重组也异常发生。我们已经开始对此进行分析。 3）裂殖酵母重组热点：我们揭示了热点ade6M26位点的减数分裂染色质结构变化取决于异倍体，并在营养饥饿胁迫下发生。我们还表明，热点序列结合因子 Mts1 和 Mts2（CREB/ATF 转录因子）都是染色质结构变化所必需的。

项目成果

Ohta et al.: "Mutations in the MREll,RAD50,XRS2,and MRE2 genes after chromatin configuration at meiotic DNA double-stranded breaksites in premeiotic and meiotic cells." Proc.Natl.Acad.Sai U.S.A.95. 646-651 (1998)

Ohta 等人：“减数分裂前和减数分裂细胞中减数分裂 DNA 双链断裂位点染色质构型后，MRE11、RAD50、XRS2 和 MRE2 基因发生突变。”

柴田武彦,太田邦史: "分子細胞生物学「DNA組換え(遺伝的組換え)の生体制御」" 丸善(株),(田沼靖一編)未定(250), (1998)

Takehiko Shibata、Kuniji Ota：“分子细胞生物学“DNA重组（基因重组）的生物控制””Maruzen Co., Ltd.（田沼康和编辑）未定（250），（1998）