テロメアヘテロクロマチンの形成機構および機能の解明

阐明端粒异染色质的形成机制和功能

基本信息

批准号：
16770127
负责人：
加納純子
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

真核生物の線状染色体の末端に存在する構造体であるテロメアのクロマチン状態の維持機構を解明することを目的として研究を行った。テロメア領域は特殊な高次構造を取っており、普段転写が不活性であるヘテロクロマチンである。これまでの研究より、我々はテロメアヘテロクロマチンが少なくともTaz1(テロメアリピートDNAに直接結合するタンパク質)およびRNAi機構がredundantに機能することによって確立され維持されることを明らかにした。しかし、Taz1およびRNAi以外にもヘテロクロマチン確立因子が存在していることが示唆されたが、その実態は明らかではなかった。そこで、未知なるテロメアヘテロクロマチン確立因子を検索するため、Taz1およびRNAiの両方が欠損した株におけるテロメア領域に栄養マーカー遺伝子を挿入し、さらに遺伝子変異を誘起することにより、その栄養マーカー遺伝子の転写が完全にオンになるもの(つまり、テロメアヘテロクロマチンが完全に崩壊するもの)を選別した。現在、それらの変異株の原因遺伝子について解析中である。一方、テロメア結合タンパク質Rap1の体細胞分裂細胞周期における制御機構}を調べるため、まず初めにRap1タンパク質を野生株において過剰発現させたところ、細胞周期進行の著しい遅延が観察されたことから、Rap1が細胞周期制御因子のターゲットとなっている可能性が示唆された。そこで、in vitro kinase assayを行ったところ、Rap1はSer(セリン)213、Thr(スレオニン)378、Ser422、Ser513においてCdc2によってリン酸化される可能性が示唆された。Ser213をAla(アラニン)に置換したRap1タンパク質や、Ser513をGlu(グルタミン酸)に置換したRap1タンパク質を過剰発現させると、テロメアDNA長に異常が観察された。

该研究的目的是阐明保持端粒染色质状态的机制，端粒的染色质状态是在真核生物线性染色体末端存在的结构。端粒区域具有特殊的高阶结构，是通常无活性转录的异染色质。从先前的研究中，我们表明，端粒异染色质至少由TAZ1（TAZ1（一种直接与端粒重复DNA）和RNAi机制的冗余功能建立和维持。但是，有人提出，除了TAZ1和RNAi外，异染色质建立因素还存在，但现实尚不清楚。因此，为了寻找未知的端粒异染色质建立因素，我们选择了那些被插入的端粒区域中的端粒区域，该菌株均缺乏TAZ1和RNAi，并进一步诱导了基因突变，从而使营养计学标记基因基因的转录完全打开（即完全分离telemerate telemerate telememerate hertromentic hertromination heteroctrate heteroctrate heteroctrate heteroctrate heteroctic heteroction heteromin heteromin heteromin heteroment heteromin heteromin heteromin heter offormin herterocation。目前，正在分析这些突变菌株的致病基因。另一方面，为了研究端粒结合蛋白RAP1在体细胞分裂细胞周期中的调节机制，首先在野生菌株中过表达RAP1，并且观察到了细胞周期进程的显着延迟，这表明RAP1可能是细胞周期调节剂的靶标。因此，体外激酶测定法表明RAP1可以用Cdc2在Ser（丝氨酸）213，THR（苏氨酸）378，Ser422和Ser513中磷酸化。当过表达SER213的RAP1蛋白被ALA（丙氨酸）代替，Rap1蛋白将Ser513替换为GLU（谷氨酸）被GLU（谷氨酸）代替，观察到端粒DNA长度的异常。