染色体の核内配置とその要因

染色体核排列及其影响因素

基本信息

批准号：
07282102
负责人：
水野重樹
金额：
$ 132.54万
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 (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

水野はニワトリのクロモボックスタンパク質CHCB1とその様々な欠失変異体またはクロモボックスをCHCB2,-3のクロモボックス配列と交換した変異体のcDNAクローンをHA-タグを付した形で雌ニワトリの繊維芽細胞で高発現させ、CHICB1のクロモボックスがWヘテロクロマチンの凝縮に関与することを示した。しかし、CHCB1自体はDNA結合性を示さないため、Wヘテロクロマチンを構成するEcoRIファミリー反復配列を含むプラスミドにヌクレオソームを再構築し、これにCHCB1を結合させるアダプター活性を有する核内タンパク質を検索した、その結果、ニワトリMSB-1細胞のクロマチン画分に熱安定性を示し、アダプター活性をもつタンパク質が含まれることが分かり、精製を進めている。石川は出芽酵母を用いて染色体テロメア長の維持に必要と考えられるATMファミリー遺伝子TEL1,RAD3の機能解析を行った。それぞれの遺伝子の変異tell,rad3のいずれかをもつ株ではテロメア長はわずかな短小化しか示さなかったが、これらの二重変異株ではテロメア長の極度の短小化、染色体の不安定化、コロニーの不整形化が観察された。しかし、数百個に1個の割合で正円形コロニーを形成する復帰株が得られた。これらの復帰株ではテロメアDNAは完全に失われ、3本の染色体全てが自己環状化して保持されていることが分かった。丹羽は分裂酵母の紡錘極体(SPB)の構成成分KMS1遺伝子産物の機能を調べるため、kmsl^+株とkmsl突然変異株におけるミニ染色体と正常染色体との間の組み換え頻度を較べた。その結果正常では極めて低い組み換え頻度がkmsl変異により増加することが示され、減数分裂期の相同染色体対合の異常がこのような結果を生むと考えた。また、kmsl^+遺伝子産物と相互作用するダイニン軽鎖類似でSPBに局在するタンパク質を見いだした。平岡はマルチカラー蛍光顕微鏡観察によりヒト培養細胞の分裂期の前中期に核移行能の消失の直前に核膜の変形が中心体付近で起きること、終期には核膜の再形成と核膜孔複合体の集合が核移行能回復に先だって起こることを示した。堀田はユリの減数分裂期特異的な遺伝子産物LIM13がパキテン期に染色体上に集合するがDNA結合能はないことに着目し、酵母two-hybrid法で検索したところ、ヒストンHZ2AがLIM13と相互作用することを認めた。舛本はヒトのアルフォイド反復DNAを含む人工染色体を構築し、ヒト培養細胞でのセントロメア形成には反復配列中のCENP-B box配列の存在が必要であり、この配列に結合したCENP-BにCENP-Cなどのセントロメアタンパク質が相互作用することで機能的なセントロメアが構築されることを免疫沈降法で示唆した。

Mizuno利用鸡染色体盒蛋白CHCB1及其各种缺失突变体或染色体盒被CHCB2和-3的染色体盒序列取代的突变体的HA标记的cDNA克隆，在雌鸡细胞中高表达CHICB1，从而产生了成纤维细胞。结果表明 CHICB1 的染色盒参与 W 异染色质的缩合。然而，由于CHCB1本身不表现出DNA结合特性，因此我们将核小体重建为含有构成W异染色质的EcoRI家族重复序列的质粒，并寻找具有将CHCB1与该质粒结合的接头活性的核蛋白。发现鸡MSB-1细胞的染色质部分含有一种热稳定且具有接头活性的蛋白质，我们正在对其进行纯化。 Ishikawa 使用酿酒酵母分析了 ATM 家族基因 TEL1 和 RAD3 的功能，这些基因被认为是维持染色体端粒长度所必需的。两个基因的tell或rad3突变的菌株仅表现出端粒长度轻微缩短，但这些双突变菌株表现出端粒长度极度缩短、染色体不稳定，并且观察到集落形成不规则。然而，获得了数百分之一的回复体，形成了完美的圆形集落。结果发现，在这些回复体中，端粒DNA完全丢失，所有三个染色体都保留为自循环形式。 Niwa 比较了 kmsl^+ 和 kmsl 突变株中微型染色体和正常染色体之间的重组频率，以研究 KMS1 基因产物（裂殖酵母纺锤体极体 (SPB) 的一个组成部分）的功能。结果表明，通常极低的重组频率因kmsl突变而增加，并且认为减数分裂期间同源染色体配对的异常导致了这一结果。我们还发现了一种类似于动力蛋白轻链的 SPB 定位蛋白，它与 kmsl^+ 基因产物相互作用。平冈通过多色荧光显微镜观察发现，人类培养细胞在有丝分裂前期，在核易位能力丧失之前，在中心体附近发生核膜变形，在末期发生核膜重构和核孔。我们表明复合物的组装发生在核转位能力恢复之前。 Hotta重点关注百合减数分裂特异性基因产物LIM13在粗线期在染色体上组装但不具有DNA结合能力，并利用酵母双杂交方法进行搜索，结果发现组蛋白HZ2A与LIM13存在相互作用。这样做。 Masumoto构建了含有人类α重复DNA的人工染色体，发现培养的人类细胞中着丝粒的形成需要重复序列中存在CENP-B框序列，并且CENP-B与该序列结合免疫沉淀表明构建了功能性着丝粒通过着丝粒蛋白（例如-C）的相互作用。