高頻度ターゲットインテグレーションをおこす鶏細胞株での相同組換え機構の解析

高等真核細胞にゲノムDNAをトランスフェクトすると、稀にそれがホスト染色体にとりこまれる(インテグレーション)。インテグレーションは、通常染色体のいろいろの部位にランダムにおこる(ランダムインテグレーション)。一方、導入されたゲノムDNAと、それと相同な染色体DNAの部分とが、相同DNA組換えをおこし、その結果、染色体DNA上の相同な部分が外来DNAによって置換されることがある(ターゲットインテグレーション)。既知の高等真核細胞では、ランダム/ターゲットインテグレーション比は、全て10^2〜10^4のオーダーである。我々は、その高等真核細胞の中の唯一の例外として、ニワトリBリンパ細胞株、DT40は、ターゲットインテグレーションをランダムインテグレーションと同効率でおこすことを見出した。我々は、DT40で効率よくターゲットインテグレーションがおこる原因を解明することを目的として、酵母で相同組換えに関わっていける分子:Rad51,Rad52,Rad54,Mre11の機能解析を試みた。これらと相同の分子をコードしているニワトリ遺伝子をクローン化し、DT40でノックアウトした。そしてノックアウトクローンは、酵母のこれらの遺伝子の変異株とは違った表現型を示すことがわかった。すなわち、酵母ではRad51欠損株とMre11欠損株は増殖可能であるのに対し、これらの遺伝子産物は、DT40細胞の増殖には必須であった。酵母ではRad52変異株はX線に高感度性であるが、Rad52変異DT40クローンはX線感受性、細胞増殖能ともにほぼ正常であった。Rad54変異クローンでは、酵母のRad54ミュータントと同様に、X線感受性が高く、ターゲットインテグレーション効率が着明に減少した。

高等真核細胞にゲノムDNAをトランスフェクトすると、稀にそれがホスト染色体にとりこまれる(インテグレーション)。インテグレーションは、通常染色体のいろいろの部位にランダムにおこる(ランダムインテグレーション)。一方、導入されたゲノムDNAと、それと相同な染色体DNAの部分とが、相同DNA組換えをおこし、その結果、染色体DNA上の相同な部分が外来DNAによって置換されることがある(ターゲットインテグレーション)。既知の高等真核細胞では、ランダム/ターゲットインテグレーション比は、全て10^2〜10^4のオーダーである。我々は、その高等真核細胞の中の唯一の例外として、ニワトリBリンパ細胞株、DT40は、ターゲットインテグレーションをランダムインテグレーションと同効率でおこすことを見出した。我々は、DT40で効率よくターゲットインテグレーションがおこる原因を解明することを目的として、酵母で相同組換えに関わっていける分子:Rad51,Rad52,Rad54,Mre11の機能解析を試みた。これらと相同の分子をコードしているニワトリ遺伝子をクローン化し、DT40でノックアウトした。そしてノックアウトクローンは、酵母のこれらの遺伝子の変異株とは違った表現型を示すことがわかった。すなわち、酵母ではRad51欠損株とMre11欠損株は増殖可能であるのに対し、これらの遺伝子産物は、DT40細胞の増殖には必須であった。酵母ではRad52変異株はX線に高感度性であるが、Rad52変異DT40クローンはX線感受性、細胞増殖能ともにほぼ正常であった。Rad54変異クローンでは、酵母のRad54ミュータントと同様に、X線感受性が高く、ターゲットインテグレーション効率が着明に減少した。