減数分裂の細胞周期制御機構

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減数分裂での細胞周期制御で重要な問題の一つは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。申請者は分裂酵母において減数分裂の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。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であるRad3, Rad1, Rad9, Rad17あるいは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。すなわち、RNRが阻害され、DNA複製が阻害されると、チェックポイント因子が活性化し、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。さらに、この経路を分子レベルで解明するため、Cds1と物理的に結合する因子のスクリーニングの準備中である。また、Cds1の基質のとなり、さらに二重鎖切断に必要なタンパク質が実際にリン酸化されるかスクリーニング中である。また、DNA合成が完了した後、はじめて二重鎖切断が生じると出芽酵母では言われている。しかし、局所的なDNA合成を検出する系が現在までのところ確立していないので、チミジンキナーゼを分裂酵母の中で発現させ、チミンのアナログであるプロモデオキシウリジンを取り込ませて新たに合成されたDNAを検出する系を構築中である。