植物核ラミナによるセントロメア配置制御機構の解明

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DNAは細胞核の中に無秩序に詰め込まれているのではなく、特定のゲノム領域が決められた核内の場所に配置されるように制御される。これは効率的な遺伝子発現や複製、DNA損傷修復につながると考えられる。特に核を包んでいる核膜は、特定のDNAの位置を決める際の足場となる。被子植物のモデル植物であるシロイヌナズナはセントロメア(細胞分裂時に染色体を娘細胞に均等に分配するために、紡錘体微小管と染色体を繋ぐ装置を形成するゲノム領域)が、核膜直下に局在することが知られている。私はシロイヌナズナの核ラミナ構成タンパク質CRWNsの二重欠損株crwn1crwn4において、セントロメアの核内動態が異常になることを発見した。本研究ではシロイヌナズナを用いて、セントロメアが核内に適切に配置されるために必要な分子機構を明らかにする。本年度は以下の3点について研究を進めた。1. CRWNs以外の関連因子の探索：核タンパク質複合体コンデンシンIIおよび、核膜タンパク質SUN, WIP, WIT, SINEの変異体は固定した細胞においてセントロメア配置の異常を示した。2. セントロメアのライブセルイメージング解析：１で明らかとなった変異体を用いて生細胞でセントロメア動態を観察するための植物を作出し、イメージング解析を行った。CRWNs変異体ではセントロメアの動きが異常になるが、他の変異体ではセントロメアの動きは正常であった。3.セントロメアの配置モデルの構築：上記の変異体を掛け合わせ多重変異体を作出し、セントロメアの配置と動態を観察し、セントロメアの時空間配置モデルを考案した。