セントロメアクロマチンの”コンパクトさ”を形作る機構とその意義

着丝粒染色质“致密性”的形成机制及其意义

基本信息

批准号：
21H02461
负责人：
原昌稔
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ゲノムDNAの機能発現には、クロマチン構造とその制御が重要である。セントロメアは、細胞分裂に伴うゲノムDNAの分配過程に必須なゲノム領域であり、自身の上にキネトコア複合体を構築し、染色体と紡錘体微小管との結合を確立する。これまでに、セントロメアは、局所的にユニークなクロマチン構造を形成し、それが機能発現に重要であると考えられてきたが、その構造の定量的な解析はほとんど行われていない。本研究では、昨年度に構築した3C-qPCR法によるセントロメアクロマチン構造を定量的に評価する系を用いて、ニワトリDT40細胞の性染色体 (Z染色体) のセントロメア構造形成機構について解析した。その結果、セントロメアタンパク質であるCENP-Cが、セントロメアクロマチン構造形成に重要であることが明らかとなった。次に、CENP-Cがどのように、セントロメアクロマチン構造形成に関わるのかを調べたところ、CENP-Cが他のセントロメアタンパク質群 (CCAN) と結合し、それによって、CCANがセントロメアへ安定に局在することが、セントロメのユニークなクロマチン構造形成に必須であった。また、細胞周期の進行に伴って、セントロメアクロマチン構造が変化するかを3C-qPCR法によって調べた。その結果、分裂期と間期とでクロマチン構造が異なる可能性が示唆された。これらの結果は、ユニークなセントロメアクロマチン構造形成の分子メカニズムとその意義の理解に向けて、重要な知見となった。

染色质结构及其对照对于基因组DNA的功能表达很重要。中心粒是细胞分裂过程中基因组DNA分布必不可少的基因组区域，并在其顶部建立动力学复合物，以在染色体和纺锤体微管之间建立结合。到目前为止，中心粒已经形成了局部独特的染色质结构，这些结构被认为对功能表达很重要，但是对其结构的定量分析很少进行。在这项研究中，我们使用去年构建的3C-QPCR方法对鸡DT40细胞的性染色体（染色体Z）上的丝粒结构形成（染色体Z）的机制进行了定量评估。结果，据揭示了一种丝粒蛋白CENP-C对于形成丝粒染色质结构很重要。接下来，我们研究了CENP-C如何参与着丝粒染色质结构形成，对于CentroMea的独特染色质结构至关重要，CENP-C与其他Centromeric蛋白群（CCAN）结合，从而稳定地将CCAN稳定地定位于Centromea，这对于Centromea的形成至关重要，这对于Charmatin of Chormatin结构至关重要。此外，我们研究了丝粒染色质结构是否随着3C-QPCR的发展而变化。结果表明，染色质结构在有丝分裂和相间相之间可能有所不同。这些结果为了解分子机制的理解提供了重要的见解及其对独特的丝粒染色质结构形成的意义。