減数分裂期の組換え開始を制御する染色体構造の解明

阐明减数分裂过程中控制重组起始的染色体结构

• 批准号: 18H06057
• 负责人: 今井 裕紀子
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-08-24 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H06057/
• 关键词: 減数分裂; 相同組換え; 染色体構造; ゼブラフィッシュ

減数分裂期の染色体分配を担う相同組換えは、DNAの二重鎖切断 （DSB）によって始まる。ヒトのDSBはDNA結合タンパクによって部位特異的に誘導される一方で、DSBの起こりやすい領域には大きな性差が見られることから、DNA配列とは異なるレベルでのDSB制御が予想されるが、そのメカニズムは未知である。本研究ではDSB制御に関わる新規因子として、減数分裂期の染色体構造である「核膜-テロメア接着」と染色体の「軸構造」に着目し、これらの構造がDSBの部位特異性に果たす役割をヒトと類似した染色体構造とDSB形成の特徴を持つゼブラフィッシュを用いて明らかにすることを目的とした。以下にH30年度の成果を示す。１．マウスで同定された減数分裂期テロメア複合体の構成因子について、そのオルソログ遺伝子にフレームシフトを持つゼブラフィッシュ変異体をCRISPR-Cas9法により作製した。２．上記の核膜-テロメア接着変異体と、所属研究室で同定された軸構造変異体の表現型解析を行った。その結果、軸構造因子であるSycp2がDSB形成に必須であることを発見した。この結果は、軸構造因子が相同組換えの開始に果たす役割を脊椎動物において新規に示すものである（投稿準備中）。これに対し、核膜-テロメア接着変異体ではDSB形成が起こることを確認した。３． Dmc1 ChIP-seqによるDSB部位のゲノムワイドマッピングを行うため、モルモット由来の抗Dmc1抗血清を用いた条件検討を行った。マウスにおけるChIPプロトコルを元に、ゼブラフィッシュ精巣を用いたサンプル調製を行い、効率的なDmc1タンパクの沈降を確認した。４．H30年度の研究計画では、既存の抗Dmc1抗血清の抗原精製に加え、ウサギ由来の抗Dmc1抗体も作製する予定であったが、モルモット由来の抗Dmc1抗血清で効率の良い免疫沈降が行えることがわかった。

During meiosis, <s:1> chromosome distribution を bears う identical substitutions え, and DNA <s:1> double lock cleavage (DSB) によって begins まる. ヒ ト の DSB は dna-binding タ ン パ ク に よ っ て site specific に induced さ れ る で, DSB の up こ り や す い field に は big き な poor が see ら れ る こ と か ら, DNA match column と は different な る レ ベ ル で の DSB suppression が to think さ れ る が, そ の メ カ ニ ズ ム は unknown で あ る. This study で は DSB suppression に masato わ る new rules factor と し て, meiosis の chromosome structure で あ る "nuclear membrane - テ ロ メ ア then" と chromosome の "shaft structure" に し, こ れ ら の tectonic が DSB の site specificity に fruit た す "を cut ヒ ト と similar し た chromosome structure と DSB form の, 徴 を hold つ ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ を い Youdaoplaceholder0 for the purpose of ら とを にする とを for the purpose of と た た. The following にH30 annual を results を show す. 1. マ ウ ス で with fixed さ れ た meiosis テ ロ メ ア complex の constitute factor に つ い て, そ の オ ル ソ ロ グ posthumous son 伝 に フ レ ー ム シ フ ト を hold つ ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ - variant を CRISPR Cas9 method に よ り cropping し た. 2 Above, record the nuclear membrane -テロメア, then the variant と, the affiliated research laboratory で, and determine the された axis to construct the variant <s:1> phenotype analysis を row った. The そ そ result, the axis construction factor であるSycp2がDSB formation に must である とを とを とを occur at た た. は, shaft structure factor が こ の results in the same group え の began に fruit た す "を cut vertebrate に お い て new rules に shown す も の で あ る (contribute to). <s:1> れに against とを, nuclear membrane -テロメア, then the variant で とを DSB forms が, <s:1> る とを とを confirm た. 3 Dmc1 ChIP - seq に よ る DSB parts の ゲ ノ ム ワ イ ド マ ッ ピ ン グ を line う た め, モ ル モ ッ ト origin の resistance Dmc1 antiserum を with い 検 た conditions for line を っ た. マ ウ ス に お け る ChIP プ ロ ト コ ル を yuan に, ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ fine 巣 を with い た サ ン プ ル modulation を い, sharper rate な Dmc1 タ ン パ ク の sink を confirm し た. 4. Annual の research projects で H30 は, existing の resistance Dmc1 antiserum の antigen refined に え, ウ サ ギ origin の Dmc1 antibody resistance も cropping す る designated で あ っ た が, モ ル モ ッ ト origin の resistance Dmc1 antiserum で good working rate の い immune sink が line え る こ と が わ か っ た.

项目成果

ゼブラフィッシュ精子形成における相同組換えは Sycp2 に依存してテロメア 近傍で始まる

斑马鱼精子发生中的同源重组依赖于 Sycp2，并在端粒附近开始。

• 发表时间: 2019
• 作者: 林 凌太郎，鈴木雅登，安川智之;今井裕紀子 酒井則良
• 通讯作者: 今井裕紀子 酒井則良

ゼブラフィッシュ精母細胞の相同組換えはSycp2 に依存してテロメア近傍で始まる

斑马鱼精母细胞中的同源重组依赖于 Sycp2，并在端粒附近开始。

• 发表时间: 2019
• 作者: 林 凌太郎，鈴木雅登，安川智之;今井裕紀子 酒井則良;明 達人，鈴木雅登，安川智之;今井裕紀子 酒井則良
• 通讯作者: 今井裕紀子 酒井則良