減数分裂期におこるサブテロメア型組換えの分子基盤

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減数分裂期の相同組換えは、正確な染色体分配と多様性の創出を担う重要なメカニズムである。この組換えは部位特異的なDNAの二重鎖切断（DSB）によって始まる。ヒトの精子形成では、テロメア近傍でDSBが起こりやすいが、そのメカニズムは全くわかっていない。本研究では、ヒトの精子形成と類似した特徴を持つゼブラフィッシュをモデルとして、テロメア近傍でDSBを引き起こすメカニズムの解明を目指す。マウスのDSBに必須のIHO1/Iho1は、ゼブラフィッシュにおいて組換え初期のテロメア近傍に局在するが、サブテロメア型のDSB形成における機能と局在メカニズムは未知である。そこで、サブテロメア近傍でおこるDSB形成の鍵となる因子として、Iho1に着目した。2022年度は、Iho1のnull変異体についてガンマ線照射実験と免疫細胞化学による精母細胞の表現型解析を行ったところ、Iho1がゼブラフィッシュのDSB形成に必須であることが明らかになった。また、マウスでは、軸構造に局在するHormad1タンパク質との相互作用によってIHO1が染色体上にリクルートされることが知られている。そこで、野生型とDSBの起こらないspo11変異体ゼブラフィッシュにおけるIho1とHormad1の局在を免疫細胞化学により解析したところ、spo11変異体ではIho1とHormad1で異なる局在が見られたことから、ゼブラフィッシュIho1がマウスとは異なったメカニズムで、テロメア近傍へローディングされることが示唆された。