神経筋疾患遺伝子由来トリプレットリピートのクロマチン構造の解析

神经肌肉疾病基因三联体重复染色质结构分析

• 批准号: 09772002
• 负责人: 清水 光弘
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: Meisei University (1998)Tokyo University of Pharmacy and Life Science (1997)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09772002/
• 关键词: 神経筋疾患; トリプレットリピート; クロマチン; ヌクレオソーム; DNA構造; ゲノム; 遺伝子発現制御; 出芽酵母

近年,ヒト遺伝病の発症の分子機構の一つとして,トリプレットリピートの伸長という動的突然変異が見いだされた.ハンチントン病などの約10種の神経筋疾患は,(CAG)_n,(CCG)_n,(CTG)_n,(GAA)_nの伸長によって,引き起こされることがわかった.現在,これらの疾患の発症のメカニズムを解明するために,リピートの伸長機構を明らかにすることが,緊急の課題となっでいる.本研究は,真核生物ゲノムにおけるトリプレットリピートのクロマチン構造の特徴とその動態を明らかにして,染色体上でのリピートの伸長機構を解明することを目標としている.最近,我々は,ポジショニングしたヌクレオソームを有する出芽酵母ミニ染色体をベクターとして、in vivoにおいて特殊なDNA構造がヌクレオソーム形成に及ぼす効果を評価できる実験系を開発した.この系を用いて,昨年度は,筋緊張性ジストロフィーと脆弱X症候群で見られるCTGリピートとCCGリピートを出芽酵母のミニ染色体にクローニングし,そのクロマチン構造を解析するための実験系を確立した.その結果,ヌクレオソームフリー領域に(CTG)_<12>を挿入すると,その領域近傍に新たにヌクレオソームが形成されるが,(CGG)_<12>をヌクレオソームの中央に挿入すると,そのポジショニングは不安定化されることがわかった.今年度は,さまざまな長さの(CTG)_nと(CCG)_n(n=24-80)をクローニングし,それらのクロマチン構造を解析している.これまでの結果では,in vivoにおいて(CTG)_nはヌクレオソーム形成を安定化し,(CCG)_nは不安定化するという効果が,リピートの長さに依存して強くなる傾向が見られた.以上の結果から,トリプレットリピートに依存したクロマチン構造の形成が,疾患遺伝子の転写や染色体の安定性に関与することが考えられる.

In recent years, sudden changes in molecular mechanisms for the development of genetic diseases have been observed. There are about 10 kinds of neuromuscular diseases, such as (CAG) n,(CCG) n,(CTG) n,(GAA) n. Now, the problem of disease development is urgent. This study aims to clarify the structural characteristics of eukaryotes and the elongation mechanism of chromosomes. Recently, we have been exploring the development of a system for the evaluation of budding yeast chromosomes in vivo and special DNA structures in vivo. This system was established in the analysis of the structure of the chromosome of budding yeast, CTG, CCG and fragile X syndrome. As a result, a new solution was formed near the domain (CTG)<12>_<12>This year, the structure of (CTG)_n (CCG)_n(n=24-80) is analyzed. The result is that,in vivo,(CTG)_n is stable,(CCG)_n is unstable, and the effect is strong. The results above show that the formation of chromosome structure depends on the development of chromosome stability.

项目成果

Mitsuhiro Shimizu et al.,: "Genomic footprinting of the yeast zinc finger protein Rme1p and its roles in repression of the meiotic activator IME1." Nucleic Acids Res.26. 2319-2336 (1998)

Mitsuhiro Shimizu 等人：“酵母锌指蛋白 Rme1p 的基因组足迹及其在抑制减数分裂激活剂 IME1 中的作用。”