ショウジョウバエの染色体分配を制御する新規遺伝子の同定とそれらの機能の解析

果蝇染色体分离控制新基因的鉴定及其功能分析

基本信息

批准号：
10162216
负责人：
井上善博
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Aichi Cancer Center Research Institute
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：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10162216/
关键词：
ショウジョウバエ細胞分裂染色体分配微小管結合タンパク

项目摘要

ショウジョウバエの染色体分配が異常となる突然変異体を分離し、orbitとmeteor遺伝子という新規分裂遺伝子を同定した。(1)orb致死突然変異体では、著しい染色体の倍数化、染色体の過凝縮が観察された。この変異体の細胞では、複製された中心体が分離せず、単極紡垂体微小管が形成されるとともに細胞質分裂も阻害されている。変異体雄の減数分裂でも同様な欠損が観察されこれが細胞分裂と減数分裂の両方で必要なことがわかった.変異を誘発しているトランスポゾンに隣接するゲノム断片をクローン化した。このゲノム断片が変異体の表現型を相補することからこれがorbの原因遺伝子である。cDNAの配列から長さ1492アミノ酸、分子量170KDaの新規タンパクが予想された。中央部の塩基性ドメインにβチューブリンのGTP結合配列や微小管結合タンパクと相同性を示す配列、cdc2のリン酸化のコンセンサス配列が認められた。ヒトおよび線虫にも相同性の高いタンパクが存在する。ORBITタンパクに対するウサギ抗体を作成し初期胚を免疫染色した。ORBITタンパクの細胞内局在はM期を通じてチューブリンのそれと一致した。(2)mtr変異体の初期胚では、染色体の過凝縮や染色分体の不当分配などの分裂後期の異常が観察された。強い表現型を示すmtr致死変異体(mtr^2)には、M期紡錘糸微小管の構造に異常があり、分裂中期から後期への進行が抑制されている。さらに染色体の動原体部分の構造に異常があるため姉妹染色分体が中期以前に分離する。その際サイクリンBは分解されずに細胞内に蓄積されている。このため染色分体の両極への移動が強く阻害され、それらは過凝縮している。トランスポゾンタギング法によりmtr遺伝子領域をクローン化し、cDNAの配列決定をおこなっている。

分离出引起果蝇中异常染色体分布的突变体被分离，并鉴定出新型有丝分裂基因称为轨道和流星基因。（1）ORB致命突变体显示出明显的染色体多倍体化和染色体过度的染色体。在该突变体的细胞中，复制的中心体不分开，形成单极垂体微管，并抑制细胞因子。突变雄性中的减数分裂也存在类似的缺乏，发现这对于细胞分裂和减数分裂都是必不可少的。克隆了突变诱导的转座子两侧的基因组片段。这是ORB的致病基因，因为该基因组片段补充了突变体的表型。从cDNA序列预测，一种长度为1,492个氨基酸且分子量为170 kDa的新蛋白质。中心基本结构域显示β-微管蛋白的GTP结合序列，该序列显示了与微管结合蛋白的同源性，以及用于CDC2磷酸化的共有序列。蛋白质在人类和线虫中是高度同源的。产生针对轨道蛋白的兔抗体，并免疫早期胚胎。轨道蛋白的亚细胞定位与整个M相的微管蛋白相一致。（2）在MTR突变体的早期胚胎中观察到晚期有丝分裂异常，例如染色体过敏和染色单体的不公平分布。 MTR致死突变体（MTR^2）表现出强的表型具有M期纺锤体微管的异常结构，从而抑制了从中期到后期的进展。此外，由于染色体的丝粒部分的异常结构，姐妹染色单体在中期之前分开。目前，细胞周期蛋白B尚未降解并积聚在细胞中。这强烈抑制了染色单体向两个杆的迁移，并且它们具有超规定。通过转座子标记克隆MTR基因区域，并进行cDNA序列。