スーパーコイル化因子の生体内における機能解析

ショウジョウバエのDNA超らせん化因子(SCF)は、トポイソメラーゼIIと協調してDNAに負の超らせんを導入するタンパク質である。DNAの超らせん構造は転写や複製に重要な役剤を担うと考えられているが、真の生物学的意義については未だ謎が多い。SCFの生体内における機能を明らかにするため、RNAiを利用した解析を行ったところ、SCFの発現量低下によりX連関遺伝子群の発現レベルが雄特異的に低下すること、そして雄特異的致死性を示すことを見出した。さらに、SCFと遺伝子量補正遺伝子群(MSL遺伝子群)とが、遺伝学的・生化学的な相互作用を示すことから、SCFが遺伝子量補正機構に関与していることが強く示唆された。ショウジョウバエでは、雄X染色体の転写量を倍加することにより遺伝子量補正が成されており、MSL遺伝子産物がクロマチンの活性化に必須であることから、SCFはMSL複合体による活性クロマチンの構築に重要な役割を果たすと考えられる。以上の成果をまとめ、現在論文を投稿中である。上記の結果に加え、腹部体節のアイデンティティーを支配するHox遺伝子、Abd-Bの変異体を用いた解析により、SCFがAbd-Bの発現制御に関与している事を示唆する結果を得た。さらに、Abd-Bの発現制御領域として同定されているFab-7エレメントを欠損した変異体を用いた解析から、SCFがFab-7を介したAbd-Bの発現制御に寄与している可能性を示した。Hox遺伝子群の発現制御に関しては、ポリコーム遺伝子群およびトリソラックス遺伝子群の解析を中心として、クロマチン構造変換/修飾による制御機構の存在が示されてきた。しかし、広範な非コード領域を含むクロマチンドメイン単位での制御を説明する上では未だ謎が多い。SCFがDNAのトポロジー変化を介してこのメカニズムに関与しているのではないかと考え、現在解析を進めている。

ショウジョウバエのDNA超らせん化因子(SCF)は、トポイソメラーゼIIと協調してDNAに負の超らせんを導入するタンパク質である。DNAの超らせん構造は転写や複製に重要な役剤を担うと考えられているが、真の生物学的意義については未だ謎が多い。SCFの生体内における機能を明らかにするため、RNAiを利用した解析を行ったところ、SCFの発現量低下によりX連関遺伝子群の発現レベルが雄特異的に低下すること、そして雄特異的致死性を示すことを見出した。さらに、SCFと遺伝子量補正遺伝子群(MSL遺伝子群)とが、遺伝学的・生化学的な相互作用を示すことから、SCFが遺伝子量補正機構に関与していることが強く示唆された。ショウジョウバエでは、雄X染色体の転写量を倍加することにより遺伝子量補正が成されており、MSL遺伝子産物がクロマチンの活性化に必須であることから、SCFはMSL複合体による活性クロマチンの構築に重要な役割を果たすと考えられる。以上の成果をまとめ、現在論文を投稿中である。上記の結果に加え、腹部体節のアイデンティティーを支配するHox遺伝子、Abd-Bの変異体を用いた解析により、SCFがAbd-Bの発現制御に関与している事を示唆する結果を得た。さらに、Abd-Bの発現制御領域として同定されているFab-7エレメントを欠損した変異体を用いた解析から、SCFがFab-7を介したAbd-Bの発現制御に寄与している可能性を示した。Hox遺伝子群の発現制御に関しては、ポリコーム遺伝子群およびトリソラックス遺伝子群の解析を中心として、クロマチン構造変換/修飾による制御機構の存在が示されてきた。しかし、広範な非コード領域を含むクロマチンドメイン単位での制御を説明する上では未だ謎が多い。SCFがDNAのトポロジー変化を介してこのメカニズムに関与しているのではないかと考え、現在解析を進めている。