高等動物の染色体バンド境界領域の核内配置とその動態

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高等動物染色体の高度に組織化された核内配置を決定する情報は,基本的には塩基配列に担われると考えられる.セントロメアおよびテロメアが,重要な役割をはたすことは明らかであるが,染色体バンド境界も重要な部位と想定している.ヒトMHC領域内に,複製タイミングのスイッチ点としてバンド境界を正確に特定でき,SARの存在および複数の特徴的な配列類を見いだした.間期核内配置を決める分子機構としては,DNA配列に特異的に親和性を示す核内構造の存在が想定される.生理条件下でこのような活性を示す分子レベルでの構造体としては,単鎖及び3重鎖のような非ワトソン・クリック型構造を形成するDNA部位や,RNAや,配列特異性のあるDNA結合タンパク質,及びこれらの複合体が考えられる.バンド境界領域にも,これらの活性と関係する配列類が存在していた.生理条件下で,配列特異的にDNAに高親和性を示す核内構造体を探索する目的で,バンド境界領域に見出されたtriやtetraヌクレオチドの反復配列およびPABL,ならびにテロメアとαサテライト反復配列を蛍光プローブとして,ヒトの培養生細胞へのlipofectionによる導入実験と,未変性間期核に対するin situ結合実験を行った.いずれの方法でも,配列特異的に特徴的なfoci状の結合像が得られた.PABLプローブはテロメア近傍に強い結合を示したが,RNase処理核ではこの結合シグナルは消失する。PABL由来のRNAがテロメア近傍に局在することが示唆される。トリヌクレオチドリピート配列である(CTG/CAG)nや(GAA/TTC)nは,non-B型形成能を持つことが知られているが,配列特異的にfoci状の結合像を与える。単鎖特異的ヌクレアーゼに感受性であるので,non-B型DNAから構成される構造が結合に重要と考えている。核内には,non-B型構造がfoci状に存在しており,RNAやDNAへの配列特異的なたんぱく質とも複合体をなし,配列特異的に高親和性を示す部位を形成し,染色体上で離れた位置にあるDNA間での特異的な結合を可能にし,DNAの高度な組織化を実現しているとのモデルを考えている。