出芽酵母におけるテロメラーゼに依存しないテロメア維持機構の解析

Mre11-Rad50-Xrs2複合体は、減数分裂期組換え、DNA修復、テロメア伸長、細胞周期チェックポイント制御などを通して、ゲノムの安定維持に必須な役割を担っているが、Xrs2蛋白質の役割については分かっていなかった。そこで、Xrs2蛋白質の機能ドメインを同定し、その機能を解析することで、MRX複合体におけるXrs2蛋白質の働きを明らかにしようと試みた。Xrs2蛋白質の種々の長さで欠失を持つ変異株を組織的に作製し、テロメア伸長、DNA修復、減数分裂期組換えなどの表現型を調べたところ、C末端領域の32アミノ酸が、これら全てに共通して必須であり、この領域に他の蛋白質の核移行シグナルを付加することでxrs32欠失変異株のDNA修復の欠損を回復させた。免疫共沈実験により、この領域がMre11蛋白質と結合することを明らかにした。またxrs2欠失変異株ではMre11蛋白質が核に移行しないこと、Mre11蛋白質に他の蛋白質の核移行シグナルを付加することによりxrs2欠失変異株のDNA修復欠損を回復させることが分かった。これらの結果は、Xrs2蛋白質の基本的な機能は、32アミノ酸領域でMre11蛋白質と結合して、Mre11蛋白質を核に移行させることを示している。またMre11蛋白質が核に存在すれば、Xrs2蛋白質はDNA修復において必須ではないことも示唆している。しかし、核移行シグナルを付加したMre11蛋白質は、xrs2欠失変異株のテロメア伸長と減数分裂期組換えの欠損を回復させることが出来なかった。これらの機能を回復させるためには、Xrs2蛋白質の別の位置にあるそれぞれ104、49アミノ酸からなる領域が必要であり、テロメア伸長と減数分裂期組換えで機能するために必須な領域であることを明らかにした。

Mre11-Rad50-Xrs2複合体は、減数分裂期組換え、DNA修復、テロメア伸長、細胞周期チェックポイント制御などを通して、ゲノムの安定維持に必須な役割を担っているが、Xrs2蛋白質の役割については分かっていなかった。そこで、Xrs2蛋白質の機能ドメインを同定し、その機能を解析することで、MRX複合体におけるXrs2蛋白質の働きを明らかにしようと試みた。Xrs2蛋白質の種々の長さで欠失を持つ変異株を組織的に作製し、テロメア伸長、DNA修復、減数分裂期組換えなどの表現型を調べたところ、C末端領域の32アミノ酸が、これら全てに共通して必須であり、この領域に他の蛋白質の核移行シグナルを付加することでxrs32欠失変異株のDNA修復の欠損を回復させた。免疫共沈実験により、この領域がMre11蛋白質と結合することを明らかにした。またxrs2欠失変異株ではMre11蛋白質が核に移行しないこと、Mre11蛋白質に他の蛋白質の核移行シグナルを付加することによりxrs2欠失変異株のDNA修復欠損を回復させることが分かった。これらの結果は、Xrs2蛋白質の基本的な機能は、32アミノ酸領域でMre11蛋白質と結合して、Mre11蛋白質を核に移行させることを示している。またMre11蛋白質が核に存在すれば、Xrs2蛋白質はDNA修復において必須ではないことも示唆している。しかし、核移行シグナルを付加したMre11蛋白質は、xrs2欠失変異株のテロメア伸長と減数分裂期組換えの欠損を回復させることが出来なかった。これらの機能を回復させるためには、Xrs2蛋白質の別の位置にあるそれぞれ104、49アミノ酸からなる領域が必要であり、テロメア伸長と減数分裂期組換えで機能するために必須な領域であることを明らかにした。