脳のパターン形成と細胞死抑制の課程における哺乳類ポリコーム群の機能発現機序

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ショウジョウバエ・ポリコーム遺伝子群であるMel-18とBmi-1遺伝子産物の機能を分子レベルで明確にしていくことが,本研究の目的であり、それらの作用機序について以下のように解析を行った。(1)HoxクラスターにおけるMel-18結合領域同定の試み。染色体上のMel-18結合領域を明らかにするために、クロマチンDNAとMel-18の複合体の免疫共沈を試みた。パラフォルムアルデヒドを用いて、マウス11.5日胚を固定し、超音波処理によりクロマチンDNA/Mel-18複合体を可溶化した。約1kBの断片として可溶化する条件を明らかにした。セシウム濃度勾配を用いて、フリーのタンパク、クロマチンDNA/タンパク複合体、フリーのクロマチンDNAを分画したところ、Mel-18とBmi-1とBmi-1遺伝子産物は、クロマチンDNA/タンパク複合体の分画にのみ存在することが明らかになった。これとは対照的に、Mel-18とBmi-1のインターラクターであるRing1Bは、クロマチンに結合している分画だけではなく、結合していない分画にも含まれることが明らかになった。Ring1Bも、Hoxクラスターの転写制御に寄与することを明らかにしているので、クロマチン結合型のRing1Bが、Mel-18とBmi-1と複合体を構成してポリコーム複合体として機能することが示唆された。Mel-18と免疫共沈されてくるクロマチンDNAに含まれるHoxクラスターの頻度をHoxb7/b8/b9に焦点を絞って系統的に検索している。(2)155kDaスプライセオソーム結合タンパク(SAP155)によるポリコーム複合体機能の調節Mel-18とRing1Bのインターラクターとして同定したSAP155は、マウス胚においても構成的にMel-18とRing1Bに結合していることが明らかになった。SAP155を欠損したマウスは、8細胞期におこるコンパクションを維持できず、それ以上に発生は進まない。SAP155とMel-18やMph1二重ヘテロ接合体では、それぞれのヘテロ接合体では観察されないホメオチック変異が中軸骨格系で観察された。また、クロマチン結合分画にもSAP155が見られたことから、一部のSAP155はポリコーム複合体のコンポーネントとしても作用する可能性が示された。(3)Mel-18結合タンパクであるMph2に結合する因子の検索Mph2結合タンパクとして、ホメオプロテインキナーゼ1,2,3(HPK1,2,3)を同定した。