Regulation of the Cleavage-independent Release of Cohesin in Budding Yeast Meiosis

概要

Title

Regulation of the Cleavage-independent Release
of Cohesin in Budding Yeast Meiosis

Author(s)

Ghanim Fajish, Valamparamban

Citation

大阪大学, 2023, 博士論文

Version Type VoR
URL

https://doi.org/10.18910/92890

rights
Note

Osaka University Knowledge Archive : OUKA
https://ir.library.osaka-u.ac.jp/
Osaka University

Abstract of Thesis
Name

Title

（

VALAMPARAMBAN GHANIM FAJISH

Form ３
）

Regulation of the Cleavage-independent Release of Cohesin in Budding Yeast
Meiosis
（酵母減数分裂期におけるコヒーシンの切断非依存性の解離の制御）

Abstract of Thesis

Meiotic recombination and sister chromatid cohesion maintained by a meiosis specific cohesin
complex with Rec8 work together to ensure accurate segregation of chromosomes in budding
yeast meiosis. Cleavage of Rec8 by separase enzyme removes bulk of cohesins from arms and
centromeres in meiosis I and meiosis II respectively. Recent study led to the discovery of a new
step in cohesin removal during meiotic prophase I in a manner independent of cleavage by
separase. To delineate the mechanism of regulation of cleavage independent removal of cohesins ,
I carried out immunostaining and chromatin immunoprecipitation (ChIP) analysis of Rec8 in
various mutants. Genome-wide localization of Rec8 confirmed the reduced Rec8 levels on
chromosomes in late prophase I compared to mid prophase I. This cohesin removal is regionspecific; some regions including centromeres showed the dissociation of Rec8 and the others did
not show the dissociation. Furthermore, mutants in meiotic recombination genes; SPO11, MSH5,
MLH1, and MLH3 maintained a similar level of Rec8 in late prophase I to that in mid prophase
I, suggesting the role of meiotic recombination in cleavage-independent removal of Rec8 .
Mlh1-Mlh3 is involved in the resolution of meiotic recombination intermediates specifically into
crossovers as a structure-specific endonuclease. I found out from my analysis that nucleasedefective mlh3 mutant, mlh3- D523N, is also defective in cleavage-independent Rec8 removal.
Taken together, my results suggest the coupling of cohesin removal with the formation of
crossover formation in meiotic prophase I.

様式 7

論文審査の結果の要旨及び担当者
氏

名

（

Ghanim Fajish V

（職）

論文審査担当者

主 査

教授

副 査

教授

副 査

教授

副 査

招へい教授

）

氏

名
篠原

岡田
廣瀬
平岡

彰
眞里子
哲郎
泰

論文審査の結果の要旨
Regulation of the Cleavage-independent Release of Cohesin in Budding Yeast Meiosis
酵母減数分裂期におけるコヒーシンの切断非依存性の解離の制御

減数分裂期の染色体構造変化はゲノムの多様性の産生と、配偶子形成に必須の役割を果たしてい
る。減数分裂期特異的な染色体構造の形成やその制御の分子メカニズムを解明することは、これま
でに知られていない染色体構造変化の仕組みを明らかにするばかりでなく、その欠損から生じる配
偶子の機能不全などの医学的な理解に繋がることが期待できる。減数分裂期では染色体の構造形成
の制御が体細胞分裂期とは異なり複雑に制御されていることが知られているが、特に減数第１分裂
期における染色体構成要素であるコヒーシン複合体の結合の制御の分子メカニズム、特に減数第１
分裂前期における動態制御、についてはほとんど解明されていない。
Fajish V氏は、学位の申請研究として、減数第１分裂期における染色体構成要素であるコヒーシ
ン複合体の切断非依存型の解離の制御の機構を明らかにするために出芽酵母のRec8-コヒーシン複
合体に着目して、その減数第１分裂期の結合の解析を実施した。ゲノムワイドなRec8の結合を解析
したところ、減数第１分裂期の後期では染色体の領域特異的にRec8が解離するばかりでなく、領域
によっては解離というより結合する場合も見出している。さらにRec8の切断非依存型の解離には減
数分裂期の組換え経路、中でもDNA２重鎖切断によっておきる交叉型組換え過程に関わる因子が必要
であることを見出した。その成果をもとに、減数分裂期組換えによるRec8コヒーシンの結合制御に
関しての新規モデルを提唱することが出来た。
本研究により、減数分裂期染色体動態形成の新しい制御の仕組みを明らかにした点において、学
位に値する成果と言える。今後の進展により、当該分野での研究の発展も大きく期待できる。
よって、本論文は博士（理学）の学位論文として十分価値あるものと認める。

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