ユビキチンによる遺伝的相同組み換えの抑制とゲノム恒常性維持機構の解析

泛素对遗传同源重组的抑制及基因组稳态维持机制分析

基本信息

批准号：
15023258
负责人：
山尾文明
金额：
$ 2.5万
依托单位：
National Institute of Genetics
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

減数分裂期では相同染色体どうしの交叉による組換えが一般的であり必須でもあるが,体細胞分裂期には組み換えは通常起こらない.逆に,体細胞分裂期での遺伝的組み換え機構を抑制することは染色体の安定性保持の観点からは必要であると考えられる.そこにはなんらかの抑制的制御が働いていると思われるが,現在に至るもその機構の端緒は見い出されていない.我々は,分裂酵母のユビキチン結合酵素E2(Ubc)の欠損による表現型を系統的に調べる過程で,その一つ,Ubc7の欠損した細胞では相同組み換えの頻度が劇的に上昇していることを見い出した.そのメカニズムを解明するためこの経路に働くユビキチンリガーゼを検索した.ユビキチンリガーゼの基本タイプのサブファミリーはCullinタンパク質(Cul)をコアにした複合体である.ヒト細胞に5種類存在するCullinファミリーのうち、分裂酵母には3種(cullin1,3,4)がホモログとして存在する.Cullin1リガーゼ(SCF複合体)以外の様態と機能は不明である.そこでCullin3,4の分裂酵母ホモログのPcu2,Pcu3遺伝子の機能を解析したところ、Pcu3欠損株で、Ubc7欠損株と同様に、重複配列間のポップアウト頻度が上昇し、紫外線とMMSに対して野性株よりも抵抗性を示した.これらの結果から、Ubc7とPcu3の相互作用の確認とともに、Ubc7/Pcu3が組換え抑制機能を有するE2/E3経路であると結論した.

在减数分裂过程中，通过同源染色体之间的交叉进行重组是常见且必需的，但重组通常不会发生在体细胞分裂过程中。相反，它抑制了体细胞分裂过程中的遗传重组机制，这被认为是必要的。维持染色体稳定性。某种抑制控制似乎在这里起作用，但迄今为止，没有证据表明这种机制。在系统研究由于泛素结合酶 E2 (Ubc) 缺陷导致的裂殖酵母表型的过程中，我们发现缺少其中一种酶 Ubc7 的细胞中同源重组的频率显着增加。寻找在该途径中起作用的泛素连接酶。该亚家族是以Cullin蛋白(Cul)为核心的复合体。在人类细胞中存在的五种Cullin家族中，三种类型(cullin1、3和4)作为同源物存在于裂殖酵母中。Cullin1连接酶(SCF)复杂），其模式和功能未知。当我们分析cu2和Pcu3基因的功能时，我们发现Pcu3缺陷菌株与Ubc7缺陷菌株一样，重复序列之间的弹出频率增加，并且比Ubc7缺陷菌株更能抵抗紫外线和MMS。从这些结果中，我们证实了 Ubc7 和 Pcu3 之间的相互作用，并得出结论：Ubc7/Pcu3 是具有重组抑制功能的 E2/E3 途径。