出芽酵母SGS1のDNA複製・修復・組換えにおける機能の遺伝学および生化学的解析

酿酒酵母 SGS1 在 DNA 复制、修复和重组中的功能的遗传和生化分析

基本信息

批准号：
03J06950
负责人：
宇井彩子
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J06950/
关键词：
RecQヘリカーゼファミリー Sgs1 Top3 Smc6 SMCファミリー DNA複製細胞分裂染色体の接着と分配 SMC family DNA repair DNA recombination 細胞周期二本鎖切断修復 DNA修復 DNA組み換え

项目摘要

RecQヘリカーゼファミリー遺伝子は、人ではブルーム症候群、ウエルナー症候群、ロスモンド・トムソン症候群の原因遺伝子などが存在するが、出芽酵母ではSGS1のみが存在する。本研究ではこれら症候群の発祥機構の解明を目的として、出芽酵母Sgs1の解析を行った。このRecQヘリカーゼと相互作用するTopisomerase III(Top3)との相互作用因子の検索から、SMCファミリーに属するSmc6が見つかった。SMCファミリーのうち、Smc1-Smc3とSmc2-Smc4は姉妹染色分体の接着や凝集に関わることが知られているが、Smc5-Smc6の機能は不明である。そこで、Sgs1の機能を明らかにする一貫として、Smc6の機能の解析を行った。Smc6の温度感受性変異株smc6-56は、非許容温度下で細胞周期が分裂期(M期)で停止する。そこで、Smc6がM期の染色体DNAのどの領域に結合するかChiP chip法により検討したところ、Smc6はセントロメアとテロメアに多く結合していることが明らかになった。さらに詳しく、細胞周期とSmc6の関係を検討した。M期とDNA複製期(S期)にSmc6の機能を欠損させて細胞周期を進行させたところ、S期にSmc6の機能を欠損させると細胞は分裂期に停止することが明らかになった。そこで、Smc6のS期の染色体結合をChiP chip法により検討した結果、Smc6はS期の複製forkに結合していることが明らかになった。これらの結果から、Smc6はS期に複製forkを安定化させて、その後の染色体の分裂が正確に起るように制御していると考えられた。これらの結果をまとめて、現在、論文作成中である。これとは別にSgs1の論文を、現在投稿中である。

RecQ解旋酶家族基因包括引起人类布卢姆综合征、沃纳综合征和罗斯蒙德-汤姆森综合征的基因，但在酿酒酵母中仅存在SGS1。在这项研究中，我们分析了芽殖酵母 Sgs1，旨在阐明这些综合征的起源。通过寻找与 RecQ 解旋酶相互作用的拓扑异构酶 III (Top3) 的相互作用因子，我们发现 Smc6 属于 SMC 家族。在SMC家族成员中，已知Smc1-Smc3和Smc2-Smc4参与姐妹染色单体粘附和内聚，但Smc5-Smc6的功能尚不清楚。因此，作为阐明Sgs1功能的一部分，我们分析了Smc6的功能。 Smc6 的温度敏感突变株 smc6-56 在非允许温度下停滞在有丝分裂期（M 期）。因此，我们利用ChiP芯片方法研究了M期Smc6与染色体DNA的哪个区域结合，发现Smc6主要与着丝粒和端粒结合。更详细地，我们研究了细胞周期和 Smc6 之间的关系。当通过在M期和DNA复制期（S期）删除Smc6功能来允许细胞周期进展时，发现当在S期删除Smc6功能时，细胞停滞在分裂期。因此，使用ChiP芯片法检查S期Smc6的染色体结合的结果表明，Smc6在S期与复制叉结合。这些结果表明Smc6在S期稳定复制叉并控制随后的染色体分裂准确发生。目前正在根据这些结果撰写一篇论文。目前正在另外提交一篇关于 Sgs1 的论文。