染色体工学を用いたセントロメアを中心とするゲノムオペレーティングシステムの解明

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ゲノム複製や分配が正常に行われるために働くゲノムオペレーティングシステム(ゲノム OS)を理解することは、ゲノム配列が解読された後のゲノム生物学の中心的な課題の一つである。本研究では複雑なゲノムOSの内、ゲノム分配機構に焦点を当て染色体工学的な手法を用いて、高等動物セントロメアの形成機構の解明を目指している。セントロメアは染色体分配に本質的な役割を担うDNA-タンパク質の複合体である。各種生物間において、セントロメアDNAの配列は著しく異なるが、基本的な分配機構は共通していると考えられている。我々は全真核生物に共通した分配機構の解明を目指し、各種セントロメアタンパク質の機能解析を行っている。本年度は、ニワトリB細胞由来のDT40細胞を用いてCENP-C、CENP-H、Mis6を対象に研究を進めた。CENP-Cに関する研究として、温度感受性変異株の作成を試み、4種類の変異株の単離に成功した。表現型の解析から、CENP-CはG1/SとM期で機能するが、温度感受性変異はG1/S期特異的な変異であるという結果を得た。さらに、レトロウイルスベクターを用いて、変異を抑圧する遺伝子の単離を試みた結果、SUMO-1遺伝子の大量発現により、CENP-C変異が抑圧され、SUMO化と細胞分裂の関連性が示唆された。また、我々はTETシステムを応用してCENP-Hの条件的ノックアウト株を作成した。CENP-Hのノックアウト細胞は分裂中期で増殖を停止して死滅した。抗体染色の結果、CENP-HはCENP-Cのセントロメアの局在に必須な働きを担っていることが明らかになった。さらに、我々はMis6のニワトリの相同遺伝子を同定して、その遺伝子産物の細胞内局在を解析した。ニワトリMis6は細胞周期を通じて、セントロメアに局在することが明らかになった。現在、ノックアウト細胞を作成中である。