減数分裂における細胞周期の制御

分裂酵母の減数分裂の進行を制御する2つの遺伝子(mei4とspo6)について詳細な検討を行った。1.mei4遺伝子の解析:mei4遺伝子破壊株は減数第一分裂前期(G2期)で減数分裂の進行を停止する。Mei4蛋白質がフォークヘッドDNA結合領域を持つこと、spo6遺伝子を含む複数の有性生殖関連遺伝子の転写に影響することから、遺伝子産物は減数分裂特異的な転写因子と推定した。このことを証明するため、リコンビナントMei4蛋白質とターゲットオリゴヌクレオチドとの結合を、ゲルシフト法により調べた。Mei4蛋白質はヒトフォークヘッド蛋白質の結合配列であるGTAAAYAを含むspo6転写制御領域の21塩基対の合成DNAと特異的に結合した。また、コア配列のAAAを他のヌクレオチドに置換すると結合できなくなった。Mei4結合配列を欠失したspo6変異遺伝子を作成したところ、下流の転写が完全に阻害されたことから、この配列が転写必須領域として機能することが明らかとなった。つぎに、出芽酵母のGa14結合領域との融合蛋白質を発現した転写活性化能を調べた。その結果、Mei4蛋白質のC末端側175アミノ酸の領域に転写活性化が存在することがわかった。以上の実験結果からMei4蛋白質は減数分裂特異的な転写因子として機能することが証明できた。2.spo6遺伝子の解析:spo6遺伝子の塩基配列決定からSpo6蛋白質は出芽酵母のG1/S期に必須のDbf4と類似性を示す領域を有していた。そこで、本遺伝子の破壊株を作成し、FACS分析を行ったが、減数分裂前DNA合成は完了することが示された。しかしDAPI染色による核染色の結果、spo6遺伝子破壊株は二核の状態で停止する傾向を示し、減数第二分裂に欠損があることが示唆された。

分裂酵母の減数分裂の進行を制御する2つの遺伝子(mei4とspo6)について詳細な検討を行った。1.mei4遺伝子の解析:mei4遺伝子破壊株は減数第一分裂前期(G2期)で減数分裂の進行を停止する。Mei4蛋白質がフォークヘッドDNA結合領域を持つこと、spo6遺伝子を含む複数の有性生殖関連遺伝子の転写に影響することから、遺伝子産物は減数分裂特異的な転写因子と推定した。このことを証明するため、リコンビナントMei4蛋白質とターゲットオリゴヌクレオチドとの結合を、ゲルシフト法により調べた。Mei4蛋白質はヒトフォークヘッド蛋白質の結合配列であるGTAAAYAを含むspo6転写制御領域の21塩基対の合成DNAと特異的に結合した。また、コア配列のAAAを他のヌクレオチドに置換すると結合できなくなった。Mei4結合配列を欠失したspo6変異遺伝子を作成したところ、下流の転写が完全に阻害されたことから、この配列が転写必須領域として機能することが明らかとなった。つぎに、出芽酵母のGa14結合領域との融合蛋白質を発現した転写活性化能を調べた。その結果、Mei4蛋白質のC末端側175アミノ酸の領域に転写活性化が存在することがわかった。以上の実験結果からMei4蛋白質は減数分裂特異的な転写因子として機能することが証明できた。2.spo6遺伝子の解析:spo6遺伝子の塩基配列決定からSpo6蛋白質は出芽酵母のG1/S期に必須のDbf4と類似性を示す領域を有していた。そこで、本遺伝子の破壊株を作成し、FACS分析を行ったが、減数分裂前DNA合成は完了することが示された。しかしDAPI染色による核染色の結果、spo6遺伝子破壊株は二核の状態で停止する傾向を示し、減数第二分裂に欠損があることが示唆された。