新規エピジェネティック修飾による高次クロマチン形成機構の解明

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基本的に同じDNA情報を持つ約270種類のヒトの細胞では、各細胞での固有の性質を持つ様、クロマチンの後天的な化学修飾による「エピジェネティック」な発現制御により、DNA配列の変化を伴わずに遺伝子の発現を調節している。この発現調節に異常が生じると、個体の発生異常や、がん・生活習慣病などの疾患を引き起こす。本研究では、エピジェネティックな制御機構のうち、遺伝子の発現をOFFにするメカニズムに着目し、申請者が近年の研究で見出した新規エピジェネティック修飾であるヒストンH3の14番目のユビキチン化修飾について、細胞周期を通した修飾の動態・局在を明らかにし、脱ユビキチン化酵素などその動態制御に関わる因子の特定・機能解明する事を目的とする。当該年度は、以下の課題を中心に研究を実施した。【異種酵母内での高次クロマチンの「再構築」系の確立】遺伝学的なアプローチにより、分裂酵母の既知の20個程の脱ユビキチン化酵素をコードする遺伝子を欠損させて調査した結果、いくつかの脱ユビキチン化酵素をコードする遺伝子を欠損させた細胞では、既知の高次クロマチン制御因子と同様に、サイレンシング異常が観察された。よって、脱ユビキチン化酵素の高次クロマチン形成への関与が示唆されたが、高次クロマチン形成がどのように起こるのか不明な点が多く残されている。したがって、高次クロマチン形成・維持のメカニズムを詳細に検証する為、昨年度は、ユニークな遺伝子増幅・維持機構を持つ出芽酵母のリボソームRNA遺伝子領域を利用して、その領域に高次クロマチン形成へ関わる分裂酵母の遺伝子を組み込み、それらを酵母内で再構築する系を構築した。当該年度は、その構築した系を用いて、高次クロマチンの再構築を試みた。いくつかの高次クロマチン形成に関与する遺伝子を異種酵母内で発現させ、高次クロマチンを再構築できるか検証した。