出芽酵母の可動性DNA領域VDEがゲノム中で伝播する分子機構に関する研究

酿酒酵母可移动DNA区VDE在基因组中传播的分子机制研究

基本信息

批准号：
02J08383
负责人：
福田智行
金额：
$ 1.92万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J08383/
关键词：
出芽酵母ホーミング DNA修復組換え減数分裂組み換え

项目摘要

出芽酵母の可動性DNA領域VDEは、コードする部位特異的エンドヌクレアーゼVDEが減数分裂期特異的に染色体の二重鎖切断を誘導し、宿主がこの切断を修復することでゲノム中を動く。これらの反応機構をより詳細に解析するために、1)VDEによって切断されたDNAとDNA修復系タンパク質との結合解析、2)VDEによる切断の減数分裂期特異性を産み出す機構の解析を行った。1)VDEによる二重鎖切断末端にはRecAホモログであるDmc1pとRad51pが互いに独立に結合することをクロマチン免疫沈降法により明らかにした。また、RAD52、RAD55、RAD57遺伝子破壊株においてはいずれもRad51pの結合に欠損が見られた。一方、SAE3遺伝子破壊株ではDmc1pの結合が欠損していた。以上の結果からRad51pはRad52p、Rad55p、Rad57pの働きにより、Dmc1pはSae3pの働きによりそれぞれ独立に二重鎖切断部位にリクルートされ、修復反応をおこなうことが示唆された。2)昨年度の解析によりVDEの認識配列付近のクロマチン構造は減数分裂期に変化していることを示したが、今年度は、種々の変異株を用いた解析により、このクロマチン構造の変化は減数分裂の進行に依存していることを明らかにした。また、VDEは減数分裂誘導前にも発現しており、エンドヌクレアーゼ活性も保持していることを確認した。一方、抗VDE抗体を用いたクロマチン免疫沈降法により、VDEは減数分裂期に初めて認識配列に結合し得ることを示した。従ってVDEの減数分裂期特異的な切断はaccessibilityにより制御されており、減数分裂期に見られたクロマチン構造の変化はこのaccessibilityの上昇を反映している可能性が示唆された。

酿酒酵母的可移动DNA区域VDE在基因组中移动，因为VDE编码的位点特异性核酸内切酶以减数分裂特异性方式诱导染色体中的双链断裂，并且宿主修复这些断裂。为了更详细地分析这些反应机制，我们进行了1）分析VDE切割的DNA与DNA修复系统蛋白之间的结合，以及2）分析产生VDE切割的减数分裂相特异性的机制。 1) 染色质免疫沉淀显示 RecA 同源物 Dmc1p 和 Rad51p 独立结合至 VDE 引起的双链断裂末端。此外，RAD52、RAD55 和 RAD57 基因破坏菌株均显示 Rad51p 结合缺陷。另一方面，SAE3基因破坏的菌株在Dmc1p结合方面存在缺陷。上述结果表明，Rad51p通过Rad52p、Rad55p和Rad57p的作用独立招募到双链断裂位点，Dmc1p通过Sae3p的作用被招募到双链断裂位点进行修复反应。 2）去年的分析表明，VDE识别序列附近的染色质结构在减数分裂过程中发生了变化，但今年使用各种突变株的分析表明，这种染色质结构的变化是由于减数分裂引起的，并且已经表明它取决于裂变的进展。。我们还证实，VDE 甚至在减数分裂诱导之前就已表达，并保留了核酸内切酶活性。另一方面，使用抗VDE抗体的染色质免疫沉淀表明，VDE可以在减数分裂过程中首次与其识别序列结合。因此，有人认为，VDE 减数分裂特异性裂解是由可及性控制的，减数分裂期间观察到的染色质结构的变化可能反映了可及性的增加。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Fukuda T, Nogami S, Ohya Y: "VDE-initiated intein homing in Saccharomyces cerevisiae proceeds in a meiotic recombination-like manner"Genes to Cells. 8(7). 587-602 (2003)

Fukuda T、Nogami S、Ohya Y：“酿酒酵母中 VDE 启动的内含肽归巢以类似减数分裂重组的方式进行”基因到细胞。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Nogami S, Fukuda T, Nagai Y, Yabe S, Sugiura M, Mizutani R, Satow Y, Anraku Y, Ohya Y: "Homing at an extragenic locus mediated by VDE (PI-SceI) in Saccharomyces cerevisiae"Yeast. 19. 773-782 (2002)

Nogami S、Fukuda T、Nagai Y、Yabe S、Sugiura M、Mizutani R、Satow Y、Anraku Y、Ohya Y：“在酿酒酵母中由 VDE (PI-SceI) 介导的外基因座归巢”酵母。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Molecular mechanism of VDE-initiated intein homing in yeast nuclear genome

DOI：
10.1016/s0065-227x(04)80181-3
发表时间：
2004-01-01
期刊：
NOVEL DEVELOPMENTS ON GENETIC RECOMBINATION: DNA DOUBLE STRAND BREAK AND DNA END-JOINING
影响因子：
0
作者：
Fukuda, T;Nagai, Y;Ohya, Y
通讯作者：
Ohya, Y