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分子生物学：DNAが促進する凝縮が減数分裂期DNA切断装置を集合させる
Nature 592, 7852 doi: 10.1038/s41586-021-03374-w
減数分裂の際の正確な染色体分離は、生殖周期におけるゲノムの安定性維持に極めて重要であり、Spo11タンパク質がDNA二本鎖切断（DSB）を作ることによって始まる相同組換えがこれを支えている。DSBの形成はきちんと調節され、大規模で精緻な染色体構造と結び付いているが、DNA切断の実行と制御を行うタンパク質装置については、ほとんど解明されていない。今回我々は、この問題に取り組むため、出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）のDSB装置に不可欠な、保存されているRMMタンパク質（Rec114、Mei4、Mer2）の性質を分子レベルで詳しく調べた。Rec114–Mei4（2:1のヘテロ三量体）、あるいはMer2（コイルドコイルを含むホモ四量体）という部分複合体はそれぞれ、溶液中では単分散するが、別々にDNAと凝縮して、相分離系と共通した特性を持つ可逆的な核タンパク質クラスターを形成する。この凝縮は多価相互作用の働きによって促進される。タンパク質とDNAの相互作用を弱める変異があると、in vivoで凝縮物の形成とDSBの両方が強く阻害されるので、これらの過程には強い相互依存関係があると考えられる。in vitroでは、凝縮物が融合して混合RMMクラスターが形成され、これがさらにSpo11複合体を引き寄せる。これらの知見は、DSB装置が染色体軸上で自己集合し、DSB活性中心を作る仕組みを示している。我々は、Spo11の多層的制御は、調節成分の誘引と凝縮物の生物物理学的特性の調整によって行われると考えている。
