組換え修復系が関与するテロメア制御機構

涉及重组修复系统的端粒控制机制

基本信息

批准号：
11146203
负责人：
松浦彰
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11146203/
关键词：
分裂酵母非相同組み換え Ku70 テロメア ATM相同因子サイレンシング

项目摘要

これまでの出芽酵母を用いた解析から、非相同組換えに関わる数多くの因子がテロメア長の正常な長さの維持に必要であることが示されてきている。分裂酵母のゲノムプロジェクトで明らかになったDNA配列中より、出芽酵母で非相同組換えに関与するYku70の相同遺伝子を見い出し、pku70+と命名した。この遺伝子の破壊株では、外来プラスミドの非相同組換え修復効率が低下していることを見い出し、分裂酵母においてもKuタンパク質が組み換え過程に関与していることを明らかにした。また、欠損株は野生型株にくらべ短小化したテロメアを有していた。その一方で、分裂酵母のKu70欠損株は出芽酵母の相同因子の欠損株でみられるようなテロメア近傍での転写抑制(サイレンシング)の顕著な欠損の表現型は示さない。この結果により、両酵母において組換え修復系因子がテロメア長の長さの制御においては類似な機能を果たすものの、テロメア高次構造形成には関与の仕方が種により異なるということが明らかになった。また、pku70欠損株ではテロメア最末端の一本鎖DNAがより露呈されていることが見い出された。このことは分裂酵母Pku70タンパク質が、テロメア末端の構造維持の過程に関わっていることを示している。Pku70の欠損とATM関連遺伝子rad3の欠損はテロメア長維持において相加的な効果を示さない。このことは、Kuタンパク質の機能がRad3により調節されている可能性を示唆しており、現在その詳細な機構の生化学的な解析を行っている。

先前使用酿酒酵母的分析表明，维持正常端粒长度需要许多参与非同源重组的因子。从裂殖酵母基因组计划揭示的DNA序列中，我们发现了一个与Yku70同源的基因，该基因参与芽殖酵母的非同源重组，并将其命名为pku70+。我们发现，在该基因被破坏的菌株中，外源质粒的非同源重组修复效率降低，并且很明显，Ku 蛋白也参与了裂殖酵母中的重组过程。此外，缺失菌株的端粒比野生型菌株更短。另一方面，Ku70 缺陷型裂殖酵母菌株并未表现出端粒附近明显的转录抑制（沉默）缺陷表型，如在酿酒酵母同源因子缺陷型菌株中所见。这些结果表明，尽管两种酵母中的重组修复系统因子在控制端粒长度方面发挥相似的功能，但它们参与端粒构象形成的方式因物种而异。此外，还发现pku70缺陷菌株中端粒最末端的单链DNA更加暴露。这表明裂殖酵母Pku70蛋白参与了维持端粒末端结构的过程。 Pku70 的缺失和 ATM 相关基因 rad3 的缺失并未显示出对端粒长度维持的累加效应。这表明Ku蛋白的功能可能受到Rad3的调控，目前我们正在对其详细机制进行生化分析。