新規RNAヘリカーゼD1の研究を通じた高等真核生物のゲノム安定性維持機構の解明

申請者が実施した線虫ヘリカーゼファミリーの網羅的な機能解析において、RNAi処理個体がX線感受性を示す新規RNAヘリカーゼ遺伝子として初めて同定されたD1(D2005.5, drh-3)遺伝子について、その生理機能を明らかにするための研究を行い、以下に示す成果を得た。(1)D1遺伝子の機能抑制が及ぼす影響について詳細な検討を行った結果、生殖細胞形成過程で染色体分離に異常が生じ、受精卵の胚性致死が誘起されることを初めて明らかにした。またD1遺伝子機能抑制により、X線照射やカンプトテシンに対して高感受性が観察されたが、卵巣の細胞分裂能、寿命、および複製・DNA損傷チェックポイント応答には異常は認められなかった。(2)大腸菌およびバキュロウイルスによる発現系を用いた組換えD1タンパク質の調製を試みた。大腸菌発現系では大量の目的タンパク質は不溶化して活性型のタンパク質として回収は困難であった。バキュロウイルス発現系では発現量は少ないが可溶化タンパク質として回収できる結果を得ており、現在調製を進めている。(3)酵母two-hybrid解析による相互作用タンパク質のスクリーニングを行った結果、約13個の候補遺伝子が同定された。D1タンパク質が機能する可能性のあるDNA修復やRNAi関連タンパク質(合計12種類)との相互作用は確認されなかった。(4)哺乳類のD1ホモログは未だ明確でないが、最類縁のタンパク質は抗ウイルス応答に関与することが示唆された。研究期間中(2006年)にMelloらはプロテオーム解析によって、D1(D2005.5, DRH-3)がRNAiに関与することを示唆した。当該報告と本研究結果から、D1(DRH-3)タンパク質は生殖細胞形成過程で染色体分離に必要なRNAi因子であることが初めて明らかになり、現在、RNAiによる染色体動態制御機構に焦点を絞って研究を展開中である。

申請者が実施した線虫ヘリカーゼファミリーの網羅的な機能解析において、RNAi処理個体がX線感受性を示す新規RNAヘリカーゼ遺伝子として初めて同定されたD1(D2005.5, drh-3)遺伝子について、その生理機能を明らかにするための研究を行い、以下に示す成果を得た。(1)D1遺伝子の機能抑制が及ぼす影響について詳細な検討を行った結果、生殖細胞形成過程で染色体分離に異常が生じ、受精卵の胚性致死が誘起されることを初めて明らかにした。またD1遺伝子機能抑制により、X線照射やカンプトテシンに対して高感受性が観察されたが、卵巣の細胞分裂能、寿命、および複製・DNA損傷チェックポイント応答には異常は認められなかった。(2)大腸菌およびバキュロウイルスによる発現系を用いた組換えD1タンパク質の調製を試みた。大腸菌発現系では大量の目的タンパク質は不溶化して活性型のタンパク質として回収は困難であった。バキュロウイルス発現系では発現量は少ないが可溶化タンパク質として回収できる結果を得ており、現在調製を進めている。(3)酵母two-hybrid解析による相互作用タンパク質のスクリーニングを行った結果、約13個の候補遺伝子が同定された。D1タンパク質が機能する可能性のあるDNA修復やRNAi関連タンパク質(合計12種類)との相互作用は確認されなかった。(4)哺乳類のD1ホモログは未だ明確でないが、最類縁のタンパク質は抗ウイルス応答に関与することが示唆された。研究期間中(2006年)にMelloらはプロテオーム解析によって、D1(D2005.5, DRH-3)がRNAiに関与することを示唆した。当該報告と本研究結果から、D1(DRH-3)タンパク質は生殖細胞形成過程で染色体分離に必要なRNAi因子であることが初めて明らかになり、現在、RNAiによる染色体動態制御機構に焦点を絞って研究を展開中である。