高等植物の減数分裂における染色体構造の解析

減数分裂における相同染色体の対合はシナプトネマ構造(SC)と呼ばれる染色体構造によって安定に維持される。SCは蛋白質を主体とした構造物であるが、現時点においてその分子構築に関する知見は乏しい。本研究では大型の染色体を有するユリ花粉母細胞を実験材料として、SCの物質的構成とその機能を解明することを最終的な目標としている。本年度はユリ花粉母細胞よりSCを分離するための条件設定と単離したSCの蛋白質の分析をおこなった。SCの分離は、花粉母細胞核の分離精製、DNAの分解酵素によるクロマチンの分解と除去、そしてSCを密度勾配遠心により純化するという三段階から成る。本研究においては、単離核からクロマチンを除去するためにDNaseIIを使用した。単離核を中性緩衝液に懸濁し、DNaseIIを作用させると、断片化したSC様の構造が核から遊離してきた。DNaseIIで処理した核をナイコデンツの連続密度勾配に重層して遠心した結果、密度1.20〜1.24の画分にSC様構造を濃縮することができた。SC様構造に含まれる蛋白質について、SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動および二次元ゲル電気泳動を用いて分析した。その結果、SC様構造には、100〜200キロダルトンの分子量を有する10種類の蛋白質が濃縮されていた。しかも、それらの蛋白質は等電点が7.0以下の中性から酸性の蛋白質であった。本年度の研究によりSCを分離するための条件設定は完了することができた。今後は純化したSC様構造をもとに、SCに特異的なモノクロ-ン抗体を作製し、SCを構成する蛋白質分子の特定とその生化学的な機能の解析をおこなう予定である。

減数分裂における相同染色体の対合はシナプトネマ構造(SC)と呼ばれる染色体構造によって安定に維持される。SCは蛋白質を主体とした構造物であるが、現時点においてその分子構築に関する知見は乏しい。本研究では大型の染色体を有するユリ花粉母細胞を実験材料として、SCの物質的構成とその機能を解明することを最終的な目標としている。本年度はユリ花粉母細胞よりSCを分離するための条件設定と単離したSCの蛋白質の分析をおこなった。SCの分離は、花粉母細胞核の分離精製、DNAの分解酵素によるクロマチンの分解と除去、そしてSCを密度勾配遠心により純化するという三段階から成る。本研究においては、単離核からクロマチンを除去するためにDNaseIIを使用した。単離核を中性緩衝液に懸濁し、DNaseIIを作用させると、断片化したSC様の構造が核から遊離してきた。DNaseIIで処理した核をナイコデンツの連続密度勾配に重層して遠心した結果、密度1.20〜1.24の画分にSC様構造を濃縮することができた。SC様構造に含まれる蛋白質について、SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動および二次元ゲル電気泳動を用いて分析した。その結果、SC様構造には、100〜200キロダルトンの分子量を有する10種類の蛋白質が濃縮されていた。しかも、それらの蛋白質は等電点が7.0以下の中性から酸性の蛋白質であった。本年度の研究によりSCを分離するための条件設定は完了することができた。今後は純化したSC様構造をもとに、SCに特異的なモノクロ-ン抗体を作製し、SCを構成する蛋白質分子の特定とその生化学的な機能の解析をおこなう予定である。