升方 of 非コードDNA

大阪大学　大学院理学研究科
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　非コード領域が担う機能の多くはいまだ未解明であると推定されます。では「複製開始点」のように以前から知られている非コードDNA機能についてどこまで明らかになっているかというと、私たちの理解は驚くほど限られています。例えば、複製開始点は、酵母染色体には数百個、哺乳類では数万個も存在しますが、ゲノムDNAを倍加するという第一義的な目的のためには、個々の複製開始点は必須ではありません。にもかかわらず、特定の場所から複製を開始し、しかもそれぞれがS期の決まった時期に複製開始するように制御されているしくみや意義はほとんど不明です。これらのしくみにはクロマチン構造が関与すると考えられてきましたが、具体的にどのような因子や構造が複製反応を制御するのかは明らかではありません。また多細胞生物の発生過程で複製タイミングが変化することから複製タイミング制御がクロマチン動態・遺伝子発現に関わるとも考えられていますが、どちらが原因なのか結果なのか明確にはなっていません。本研究では、特定の場所から特定の時期に複製を開始するしくみと意義を解き明かしていくことが、非コードDNAの新しい機能の発見につながると考えています。
　分裂酵母染色体でS期初期に複製を開始しない開始点（後期複製開始点）の近傍にテロメア配列が存在し、テロメア配列にテロメアタンパク質Taz1/hTRF1が結合して複製タイミング制御に関わることを見いだしました。Taz1は染色体上にある後期開始点の約半数を制御しており、タイミング制御に主要な役割を果たすと考えられます。Taz1はどのようなしくみで複製開始を抑制するのか、またなぜテロメア因子がこのような制御に用いられているのか、さらにTaz1依存的タイミング制御がクロマチン動態や環境応答遺伝子発現など単細胞生物での分化に類似する現象に影響するのかを解明したいと考えています。染色体腕部での複製開始制御機構と染色体末端テロメア維持機構の機能連携も興味深いと考えています。