CENP-Aとヘテロクロマチンタンパク質1をコードする遺伝子の同定とそれを用いた機能解析

Identification of Genes Encoding CENP-A and Heterochromatin Protein 1 of and Functional Analysis Using .

• Yuko Takayama

抄録

セントロメアは、複数のキネトコア蛋白質の集合体のプラットフォームとして機能し、染色体の分離に不可欠である。活性なセントロメアは、セントロメア特異的なヒストンH3バリアント、CENP-Aの存在によって特徴づけられます。CENP-Aの忠実なセントロメア局在は、ほぼすべての真核生物でヘテロクロマチンによってサポートされているが、ヘテロクロマチンタンパク質はほとんどのサッカロマイコティナで失われている。ここでは、Saccharomycotina種のオレアギン酵母におけるCENP-A(CENP-A)とヘテロクロマチンタンパク質1(Lsw1)の同定を報告する。これらのタンパク質が機能的であるかどうかを調べるために、セントロメアの研究に広く用いられているSaccharomycotina種のタンパク質をエクトピックに発現させた。CENP-Aはセントロメアに局在し、CENP-Aと置換できることから、CENP-Aは機能的なセントロメア特異的タンパク質であることが示唆された。Lsw1はヘテロクロマチン領域で結合し、クロマチン結合はリジン9でのヒストンH3のメチル化に依存する。他の種では、ヘテロクロマチンタンパク質1の自己相互作用がクロマチンの折り畳みを引き起こし、転写抑制とヘテロクロマチン形成を引き起こすと考えられています。このことから、Lsw1は自己相互作用が可能であることが明らかになりました。これらの結果から、Lsw1は原始的なヘテロクロマチン構造を有しており、セントロメアヘテロクロマチンの進化を解析する上で魅力的なモデルであることが示唆されました。

Centromeres function as a platform for the assembly of multiple kinetochore proteins and are essential for chromosome segregation. An active centromere is characterized by the presence of a centromere-specific histone H3 variant, CENP-A. Faithful centromeric localization of CENP-A is supported by heterochromatin in almost all eukaryotes; however, heterochromatin proteins have been lost in most Saccharomycotina. Here, identification of CENP-A (CENP-A) and heterochromatin protein 1 (Lsw1) in a Saccharomycotina species, the oleaginous yeast is reported. To determine if these proteins are functional, the proteins in , a species widely used to study centromeres, were ectopically expressed. CENP-A localizes to centromeres and can be replaced with CENP-A, indicating that CENP-A is a functional centromere-specific protein. Lsw1 binds at heterochromatin regions, and chromatin binding is dependent on methylation of histone H3 at lysine 9. In other species, self-interaction of heterochromatin protein 1 is thought to cause folding of chromatin, triggering transcription repression and heterochromatin formation. Consistent with this, it was found that Lsw1 can self-interact. chromatin contains the methylation of histone H3 at lysine 9. These results indicated that has a primitive heterochromatin structure and is an attractive model for analysis of centromere heterochromatin evolution.