クロマチンの構造変化による転写制御機構の解明

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1.酵母ゲノム及びミニ染色体におけるZn-finger蛋白質Rmelによる転写抑制機構Zn-fingerを持つRmel(Repressor of Meiosis)は,S.cerevisiaeの減数分裂活性化因子であるIME1(Inducer of Meiosis)の転写を抑制することによって減数分裂開始を阻害している.Rmelによる転写抑制機構を明らかにするために,UV-photo,dimethyl sulfate(DMS)in vivo footprint法,Northern法などによってIME1,RME1の変異株を解析した結果,以下のことが明らかになった.1) RmelはIME1上流-2030と-1950の2箇所に結合し,2つの部位の塩基配列には,コンセンサス(CCTCAA(G)AAG)がある.2)RmelのZn-fingerがin vivoでDNA結合に関与しており,転写抑制の機能に必須である.3)2つの結合部位を破壊すると,RmelはIME1の転写を抑制できなくなり,Rmel欠損株と同じように胞子形成が起こる.4)RGR1とSIN4の遺伝子を破壊しても,Rmelの結合には変化はないが,転写のderepressionが起こる.5)CYC1プロモーターにおけるRmelの転写抑制機構として,転写活性化因子Hap1,Hap2/3/4の結合が阻害されることがin vivoで実証された.以上の知見から,Rmelの転写抑制機構におけるクロマチン構造の関与が示唆された.2.DNAの高次構造とクロマチンの構築酵母α2 repressorによってポジショニングしたヌクレオソームの中央またはリンカー部位に分子内三重鎖,cruciform,左巻Z-DNAの配列をクローンした.このようなnon-B型DNA構造がヌクレオソームを破壊して,ヌクレアーゼ感受性領域を形成することが示唆された.