染色体高次構造による遺伝的組換え開始制御

通过染色体构象控制基因重组的起始

• 批准号: 13J08833
• 负责人: 伊藤 将
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J08833/
• 关键词: 染色体高次構造; 減数分裂組換え; 複製チェックポイント; コヒーシン; 軸; ループ; Mediator; ホットスポット; Spoll

研究目的：染色体高次構造を介した遺伝的組換えの開始制御機構を、分子レベルで詳細に明らかにする。減数分裂期の染色体は、DNA複製完了後に「軸」と「ループ」と呼ばれる特殊な高次構造を形成し、「ループ」に存在する「組換えホットスポット」が、空間的に隔たれた「軸」と相互作用することで、遺伝的組換えが開始される。申請者は一昨年、分裂酵母において複製チェックポイントの制御下にある「Mde2」という因子が、DNA複製完了後に初めて発現して「軸」と「ループ」の相互作用を仲介し、遺伝的組換えを開始させるという分子機構を明らかにした。これにより、時間的・空間的に巧妙に制御された遺伝的組換え開始制御の実態が明らかになった。本研究ではまず、生化学的・構造生物学的解析によりMde2の機能をより詳細に明らかにすることを目的とした。また、出芽酵母においても軸-ループ相互作用の基盤因子を同定することを目的とし、さらに、ヒストン修飾因子及び転写因子との関係性についても検証を行った。研究成果：分裂酵母Mde2、及び、Mde2と共に組換えホットスポットに結合するRec15-Rec7-Rec24複合体をHEK293T細胞内で過剰発現し、4者複合体をin vitroにおいて共沈することに成功した。出芽酵母においては、軸-ループ相互作用への関与が先行研究により報告されているSpp1、Spp1と共に転写制御に重要な役割を果たすRNA polymerase II、基本転写因子群（GTFs）、及びMediator複合体の局在をChIP-seq法を用いてゲノムワイドに検証した。その結果、Spp1に加えてMediator複合体が軸部（コヒーシン結合部位）に局在することを明らかにした。ホットスポットが転写開始点近傍に位置し、Mediator複合体の結合と相関を示すことから、軸-ループ相互作用にMediator複合体が関与する可能性が示唆された。

Objective: To investigate the mechanism of chromosome high-order structure, molecular structure and molecular structure. After meiosis, chromosome DNA replication is completed,"axis" and "special high-order structure" are formed,"structure" exists, and spatial separation is "axis" interaction. The applicant has a year to go, split yeast, copy, control,"Mde2" factor, DNA replication is complete,"axis" interaction, mediation, genetic organization, start, molecular mechanism. Time and space are controlled skillfully by the combination of time and space, and the state of time and space is controlled. The purpose of this study is to clarify the function of Mde2 in detail. The relationship between the substrate factors and the budding yeast factors determines the purpose and the development of the budding yeast. Research results: Split yeast Mde2, Mde2 and Mde2 co-assembled and combined with Rec15-Rec7-Rec24 complex in HEK293T cells, 4-member complex in vitro successfully co-precipitated. The relationship between budding yeast and axis-cell interaction was studied in advance. The results of RNA polymerase II, basic transcription factors (GTFs), and Mediator complexes were tested in the ChIP-seq method. As a result, Spp1 is added to the Mediator complex, and the shaft (the joint site) is in the clear. The position near the start point of the interaction, the association and correlation of the Mediator complex, and the possibility of the association and correlation of the Mediator complex are shown.

项目成果

Exclusion of meiotic DNA break sites around Rec8 binding sites

排除 Rec8 结合位点周围的减数分裂 DNA 断裂位点

• 发表时间: 2013
• 作者: Masaru Ito;Kazuto Kugou;Jeffrey A. Fawcett;Sachiko Mura;Sho Ikeda;Hideki Innan;Kunihiro Ohta;伊藤将;Masaru Ito;伊藤将;Masaru Ito
• 通讯作者: Masaru Ito

Meiotic recombination cold spots in chromosomal cohesion sites

• DOI: 10.1111/gtc.12138
• 发表时间: 2014-05
• 期刊: Genes to Cells
• 影响因子: 2.1
• 作者: Masaru Ito;Kazuto Kugou;Jeffrey A. Fawcett;S. Mura;S. Ikeda;H. Innan;K. Ohta

染色体高次構造による組換えの開始制御

通过染色体构象控制重组起始

• 发表时间: 2014
• 作者: Masaru Ito;Kazuto Kugou;Jeffrey A. Fawcett;Sachiko Mura;Sho Ikeda;Hideki Innan;Kunihiro Ohta;伊藤将
• 通讯作者: 伊藤将

Reduced histone H3K4 trimethylation associates with meiotic recombination cold spots around cohesin binding sites

组蛋白 H3K4 三甲基化减少与粘连蛋白结合位点周围的减数分裂重组冷点相关

• 发表时间: 2013
• 作者: Masaru Ito;Kazuto Kugou;Jeffrey A. Fawcett;Sachiko Mura;Sho Ikeda;Hideki Innan;Kunihiro Ohta;伊藤将;Masaru Ito;伊藤将
• 通讯作者: 伊藤将