単細胞緑藻クラミドモナスのRNAi突然変異体解析による関連遺伝子の同定と機能解析

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ゲノム上の塩基配列の変化を伴わない生物の形質変化はエピジェネティクスと呼ばれ、近年盛んに研究が行われている。現在までにエピジェネティクスにはDNAのメチル化、ヒストンタンパクの修飾やsmall RNAが関与する事がわかっている。我々は単細胞緑藻クラミドモナスを用いてリピート配列に起こった転写抑制機構の突然変異体を作出し、その機構の解明を目指した。まずどのような転写抑制機構がリピート配列に働いているのかを調べたところ、リピート配列にはDNAのメチル化と、ヒストンタンパクのメチル化が起こっており、細胞をヒストンの脱アセチル化阻害剤に細胞をさらす事で解除される事からも、この転写抑制はクロマチンの構造変化を伴ったものである事がわかった。特にDNAのメチル化はCpG配列中のCにのみ起こっており、ヒストンタンパクへ修飾は、転写抑制された領域においてN末端から4、9、36番目のリジンにモノメチル化が起こっていた。次にDAN断片をゲノム上にランダムに挿入する事で転写抑制が解除される突然変異体を作出し、破壊された遺伝子から転写抑制に関与する分子を想定し、転写抑制機構の解明を試みた。転写抑制の突然変異体からは、ヒストンタンパクのメチル化活性をもつSETドメインがコードされた遺伝子が破壊された物や、転写伸長反応に関与するskp1/elongin C遺伝子が破壊された物が存在した。現在はこれら遺伝子が確かに関与するかを確かめており、次の段階において破壊された遺伝子産物が含まれるタンパク複合体を精製し、どのような具体的機能が予測されるか、どのような活性を持っているかを調べていく予定である.