Ｂｉａｌｌｅｌｉｃ　ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ　ｉｎ　ｈｕｍａｎ　ｉＰＳ　ｃｅｌｌｓ

人 iPS 细胞中的二元突变

• 批准号: 12J01979
• 负责人: シュ シンヤ
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01979/
• 关键词: 染色体分配; コンデンシ; non-SMCサブユニット; 温度感受性; 染色体凝縮; 動原体; 倍数性維持; コンデンシン; 薬剤感受性; 変異体

約２万個の遺伝子が含まれるヒトゲノムの解析には、遺伝子ターゲティング法が有効である。しかし、ヒト染色体は２倍体であるため、ゲノム上の遺伝子の役割を理解するためには両方の対立遺伝子を改変しなければならず、新たな技術が求められている。これまでに本研究では、ヒトブルーム遺伝子(BLM)の改変を通じて両対立遺伝子に変異を導入する技術の開発を試みてきたが、この遺伝子以外にも主に染色体分配に必要な遺伝子の改変も目標としている。そして、ヒトiPS細胞における多能性と分化に関連する遺伝子の理解へと応用したいと考えている。昨年度は、単離したコンデンシンnon-SMCサブユニット変異体の表現型解析を行った。コンデンシンnon-SMCサブユニットの機能がどのような経路に関連するかを調べ、以下の結果を得た。1) non-SMCサブユニット温度感受性（ts）変異体は制限温度下で染色体凝縮および分配異常を示した。これは既存のSMCサブユニットcut3, cut14変異体の表現型と酷似していた。2) non-SMCサブユニット変異体とcut3-477, cut14-208変異体との遺伝的相互作用を確認した。3) 微小管重合阻害剤TBZに感受性の変異体は、TBZ存在下で染色体不均等分配を示した。TBZ感受性変異体と動原体タンパク質変異体との遺伝的相互作用を検出した。分裂酵母は通常１倍体（半数体）ゲノムを維持して生きていますが、驚くことに、新しいcnd1, cnd3変異体は２倍体ゲノムをもち、細胞のサイズも大きくなっていることが判明しました。この結果から、コンデンシンHEATサブユニットはゲノムの倍数性を維持していることが強く示唆されます（Xu et al., PLoS One）。現在、コンデンシンがどのように倍数性維持に関与するのかを知るため、日夜研究に取り組んでいます。

遗传靶向方法可有效分析含有约20,000个基因的人类基因组。但是，由于人类染色体是身体的两倍，因此必须修改两个对手，以了解基因在基因组上的作用，并且需要新技术。到目前为止，这项研究一直在尝试通过修改杀手（BLM）来开发一种将突变引入双重基因的技术。他想将其应用于对人IPS细胞中与可比性和分化有关的基因的理解。去年，进行了分离的冷凝蛋白非SMC亚单位突变体的表达类型分析。检查了以下结果，以查看与Condensin非SMC亚基相关的哪种路线功能。 1）非SMC亚单位温度敏感性（TS）机构在受限温度下显示染色体凝结和分布异常。这与现有的SMC亚基Cut3，Cut14表达类型非常相似。 2）确认了非SMC亚单位突变体与Cut3-477，Cut14-208突变体之间的遗传相互作用。 3）在TBZ存在下，微骨聚合抑制剂TBZ中的敏感变异显示染色体不当分布。检测到TBz敏感突变体与动态蛋白转化之间的遗传相互作用。酵母菌通常保持基因组（一半）基因组，但令人惊讶的是，新的CND1，CND3突变体具有双基因组，并且细胞大小更大。通过此结果，强烈建议冷凝素热量单位保持多重基因组基因组（Xu等人，PLOS ONE）。目前，我们正在昼夜研究，以了解Condensin如何参与多重强度维护。