減数分裂における細胞周期制御機構

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細胞周期の制御機構は遺伝情報を安定して維持するために必須の役割を果たしている。また、この制御機構は酵母からヒトに至るまで非常に保存された機構であることも知られている。体細胞分裂の細胞周期制御は少しずつ明らかになっているが、減数分裂ではほとんど未解明である。減数分裂での細胞周期制御で重要な問題はDNA複製と遺伝子組み換え開始のための二重鎖切断がどのように制御されているかほとんど未解明なことである。申請者は減数分裂のDNA合成と二重鎖切断の両方に必要な因子をスクリーニングした結果、リボヌクレオチドリダクターゼ(RNR)を同定した。すなわちRNRを阻害するとDNA合成も二重鎖切断も起こらなくなる。しかし、RNRを阻害した状態でも、DNA複製チェックポイントタンパク質(Rad1,Rad3,Rad9,Rad17,Rad26,Hus1,Cds1)が機能を失うと、二重鎖切断がかなりの頻度で起こることが明らかになった。また、この時の二重鎖切断は正常な場合と同じ位置に生じ、組み換え開始に必要な因子を必要とした。さらに、DNA複製チェックポイントタンパク質は細胞周期制御因子であるCdkをコントロールしていることが知られているが、この経路には必要がないことから新しい因子がチェックポイント因子のターゲットになっていることを明らかにした。すなわち、RNRが阻害されると、DNA複製が阻害されるだけでなく、チェックポイント因子を活性化し、二重鎖切断の開始を抑制するという新しいチェックポイント経路が減数分裂に存在することが明らかになった。