植物のゲノムメンテナンスとエピジェネティック制御機構の解析

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本研究では、ゲノムメンテナンスとエピジェネティック制御の双方に関わるシロイヌナズナの核内因子BRU1を中心に解析を行った。BRU1は複製時のクロマチンの再構築に関わると推定されているが、bru1変異体では、クロマチンを介した制御を受ける広範な遺伝子発現制御に乱れを生じ、そのために種々の形態異常が誘発されると考えられている。前年度の研究では、2つのbru1変異体アリルにおいて、polycomb group因子群によってエピジェネティックな発現抑制維持を受ける遺伝子の制御にも乱れが生じることを報告した。今年度は、このような遺伝子の乱れがどの細胞で起きているかを細胞組織化学的に調べた。その結果、本来種子の形成過程で起きる遺伝子の発現が、葉の組織でstochasticに発現することが判明した。これらの結果は、上述の仮説を支持するとともに、BRU1が重要な因子であることをさらに裏付けた。BRU1は、2つのタンパク質相互作用ドメインをもつ新規の核タンパク質をコードするが、その分子機能が不明なままである。そこで、BRU1結合因子を明らかにすべく、TAPシステムを利用したBRU1複合体の精製を試みた。BRU1-TAP融合たんぱく質をBRU1プロモーターの制御下で発現させたシロイヌナズナ細胞の粗抽出液より、2段階のアフィニティー精製を行ったところ、BRU1を含むタンパク質画分を得ることができた。これらの結果をもとに、BRU1複合体を形成する因子の同定を行うことで、DNA複製時のクロマチン再構築に関与するBRU1やその結合因子の機能解明が進むものと期待している。