条件不安定化ヒト人工染色体を用いたセントロメア機能と核再形成の研究

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これまでの研究で、ヒトセントロメア由来アルフォイドDNAへのCENP-Bタンパク質の結合は、セントロメア特異的ヒストンH3であるCENP-Aの集合とヘテロクロマチン形成の両反応に関わることを明らかにした(Okada et al, Cell, 2007)。そこで本年度は、(1)tetオペレーター配列(tet0)を挿入した合成アルフォイドDNAを作成しヒト培養細胞へ導入して、この配列からなるヒト人工染色体(HAC)を作成し、セントロメア機能とヘテロクロマチンとの関連性について調べた。転写の強力なサイレンサーでありヘテロクロマチン様のヒストン修飾(トリメチル化ヒストンH3-K9 ; H3K9me3)を誘導するtTS(SD^<kid>とtetRの融合蛋白)をtet0に結合させると、tet0アルフォイドDNA上にH3K9me3が集合し、これに伴いキネトコアタンパク質は消失し、セントロメア機能がほぼ完全に消失することを発見した。HAC上のセントロメア・キネトコア機能がヘテロクロマチン化により阻害された場合、染色体分配機能が失われ、微小核を形成するが、セントロメア機能を無くした微小核は細胞からも速やかに排除されて行くことを明らかにした。(Nakano et al, 2008)(2)tet0アルフォイド配列がホスト染色体に挿入された場合、セントロメア機能が不活性化されるメカニズムについて調べることを目的として、野生型マウス胎児繊維芽細胞とCENP-Bノックアウトマウス胎児繊維芽細胞へtet0アルフォイド配列を導入し、異所的挿入株を作成した。tetR融合各種ヒストン修飾酵素やリモデリング因子を結合させた場合に不活性化が解除されるかどうかについて現在解析を進めている。