セントロメア新生機構の分子解剖

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人為的操作で致死的なセントロメア傷害を誘発した分裂酵母細胞集団よりネオセントロメア獲得細胞を遺伝的に選択できるシステムを構築し、セントロメア新生現象の分子レベルでの機構解明を試みた。昨年度までに、第一染色体セントロメアの欠失で致死的な細胞群から復帰生存株を複数単離し、セントロメア切除以外には染色体DNA構造に変化がみとめられなかったネオセントロメア形成株におけるセントロメア特異的ヒストンバリアントCENP-Aの染色体結合部位を決定した。本年度はさらに代表的なネオセントロメアにおけるMis6、Mis12、CENP-Cなど染色体分布をDNAマイクロアレーと特異的PCRによって解析し、それらは連続的に転写抑制が起こっている遺伝子クラスター領域に共通して分布していることを明らかにした。そのような遺伝子クラスターは、窒素源枯渇によって転写が誘導される性質を共通して示すが、ネオセントロメア形成株ではそのような窒素源枯渇に応じた転写誘導が不能なことも判明した。また、ネオセントロメア株におけるSwi6/HP1やヒストンH3のK9メチル化の分布も解析し、それらがテロメア近傍においてCENP-Aなどの結合領域に隣接していることを明らかにした。また、人為的なセントロメア傷害をヘテロクロマチン形成に欠損を示すswi6、clr4、dcr1等の変異株で誘導すると、ネオセントロメア形成細胞の出現が相対的に低下し、テロメア融合による復帰生存株の出現頻度が増加することが判明した。ヘテロクロマチンはセントロメア傷害に際した染色体応答の調節に関与していると考えられる。