分裂酵母を用いた脊椎動物の減数分裂制御機構の解析

分裂酵母のslp1変異株は減数第二分裂に特異的な欠損を示すが、mes1の遺伝子産物は既存のタンパク質との相同性をもたず、その生化学的な活性は明らかではない。出芽酵母CDC20遺伝子に相同な分裂酵母slp1およびアフリカメツガエルXCDC20は、共栄発現するとmes1欠損株の減数分裂不能の表現型を抑圧する。cpc20遺伝子はスピンドルチェックポイント、およびDNA損傷チェックポイントの制御を受けることが示唆されていることから、分裂酵母のmes1遺伝子産物はチェックポイント制御機構を減数分裂特異的に修飾する可能性が考えられる。分裂酵母のmes1変異株の表現型を詳しく解析したところ、減数分裂において異常な挙動を示すことが分かった。分裂酵母の野性型株は減数分裂の後に4つの胞子を含む胞子嚢を形成するが、slp1変異株では、多くの細胞が2つの胞子のみを含む異常な胞子嚢を形成した。遺伝学的な解析から、slp1変異株は減数第二分裂をスキップして胞子形成してしまうことが明らかになった。このことはslp1が減数第二分裂の進行に重要な役割を担っていることを示唆している。XCDC20と相互作用するタンパク質を、two-hybrid systemを用いて検索した。その結果新規の遺伝子は得られなかったが、出芽酵母のMAD2に相同なXMAD2がXCDC20と相互作用することがわかった。相互作用に必要な領域はXCDC20の94番目から184番めのアミノ酸であった。出芽酵母のMAD2はスピンドルチェックポイントに関わっており、CDC20に直接結合してその機能を阻害することが最近になって示されている。本研究でXCDC20と1XMAD2の相互作用が示されたことにより、MAD2がCDC20を阻害するという分子機構が真核生物で保存されていることが示唆された。

分裂酵母のslp1変異株は減数第二分裂に特異的な欠損を示すが、mes1の遺伝子産物は既存のタンパク質との相同性をもたず、その生化学的な活性は明らかではない。出芽酵母CDC20遺伝子に相同な分裂酵母slp1およびアフリカメツガエルXCDC20は、共栄発現するとmes1欠損株の減数分裂不能の表現型を抑圧する。cpc20遺伝子はスピンドルチェックポイント、およびDNA損傷チェックポイントの制御を受けることが示唆されていることから、分裂酵母のmes1遺伝子産物はチェックポイント制御機構を減数分裂特異的に修飾する可能性が考えられる。分裂酵母のmes1変異株の表現型を詳しく解析したところ、減数分裂において異常な挙動を示すことが分かった。分裂酵母の野性型株は減数分裂の後に4つの胞子を含む胞子嚢を形成するが、slp1変異株では、多くの細胞が2つの胞子のみを含む異常な胞子嚢を形成した。遺伝学的な解析から、slp1変異株は減数第二分裂をスキップして胞子形成してしまうことが明らかになった。このことはslp1が減数第二分裂の進行に重要な役割を担っていることを示唆している。XCDC20と相互作用するタンパク質を、two-hybrid systemを用いて検索した。その結果新規の遺伝子は得られなかったが、出芽酵母のMAD2に相同なXMAD2がXCDC20と相互作用することがわかった。相互作用に必要な領域はXCDC20の94番目から184番めのアミノ酸であった。出芽酵母のMAD2はスピンドルチェックポイントに関わっており、CDC20に直接結合してその機能を阻害することが最近になって示されている。本研究でXCDC20と1XMAD2の相互作用が示されたことにより、MAD2がCDC20を阻害するという分子機構が真核生物で保存されていることが示唆された。