AID法を用いた有糸分裂におけるコヒーシン非依存的な染色体間結合の検討

使用 AID 方法检查有丝分裂中不依赖粘连蛋白的染色体间连接

• 批准号: 19K06648
• 负责人: 白土 玄
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K06648/
• 关键词: 紡錘体形成; AID法; 染色体; 紡錘体

本研究課題「AID法を用いた有糸分裂におけるコヒーシン非依存的な染色体間結合の検討」の主な目的は、対象のタンパク質を生体内で高速で分解可能なAID（Auxin-Inducible Degron）法を用いてDNA鎖間の絡まりを解消する酵素Topoisomerase II（TOP2）の分裂期での機能を詳細に解析し、分裂中期/後期における染色体間のDNA鎖結合の実態を解明するとともに、DNA損傷・細胞周期との関連性を追求することである。本課題は研究計画調書に記した通り以下の3つのパートで進める方針であった。(1)分裂中期/後期での染色体間のDNA鎖結合へのTOP2の関与の解明 (2)DNA鎖間結合とUFB/Chromatin bridge形成との関連性の追求 (3)染色体間DNA鎖結合による細胞周期異常・DNA損傷・癌化・老化への影響の評価である。前年度までに免疫染色法・ライブイメージング法を用いて分裂期中期/後期特異的なTOP2の分解による紡錘体形成・染色体分離への影響を解析し、（1）に関連して分裂中期/後期でのTOP2の活性が染色分体間の結合に重要であること、そしてその結合が紡錘体微小管の形成に対し力学的な影響を与えていることを示唆する結果を得ていた。第二年度においては、（2）（3）に関連したDNA損傷とUFB/Chromatin bridge形成、および細胞周期への影響を定量的に評価しつつ、染色分体間の結合異常によって誘発された紡錘体変形に伴う細胞周期制御因子の局在変化も併せて詳細に観察し、細胞周期異常との関連性に関して考察を行った。本課題は代表者が遺伝学研究所を退職するに伴い本年度が最終年度となったものの、染色分体間の結合が細胞分裂の重要な要素として機能することを示唆する重要な結果を得ており、今後の研究の進展は幅広い研究分野に新たな知見を与えるものと期待している。

这个研究项目“使用AID方法检查有丝分裂中粘连蛋白独立的染色体间连接”的主要目的是使用AID（生长素诱导降解子）方法，该方法可以使目标蛋白在体内快速降解。拓扑异构酶用于解开 DNA 链。本研究的目的是详细分析TOP2在有丝分裂过程中的功能，阐明中期/后期染色体之间DNA链结合的实际状态，并探究DNA损伤与细胞周期之间的关系。根据研究规划文件所述，本项目计划分以下三个部分进行。 (1) 阐明中期/后期期间 TOP2 参与染色体间 DNA 链结合 (2) 探究 DNA 链间结合与 UFB/染色质桥形成之间的关系 (3) 通过染色体间 DNA 链结合 这是效果评估细胞周期异常、DNA 损伤、癌变和衰老。到前一年，我们使用免疫染色和实时成像来分析中期/后期特异性 TOP2 降解对纺锤体形成和染色体分离的影响，我们获得的结果表明 TOP2 活性对于染色单体之间的凝聚力很重要，并且这种凝聚力发挥作用。对纺锤体微管形成的机械影响。第二年，我们定量评估了与（2）和（3）相关的DNA损伤和UFB/染色质桥形成及其对细胞周期的影响，并研究了染色单体之间异常连接诱导的纺锤体。与身体变形相关的细胞周期控制因子的定位变化，并讨论了与细胞周期异常的关系。虽然今年是该项目的最后一年，作为代表从遗传学研究所退休，但我们获得了重要的结果，表明染色单体之间的凝聚力是细胞分裂的重要组成部分，我们希望未来的研究进展能够为细胞分裂提供新的知识。研究领域广泛。

项目成果

ヒト有糸分裂における染色分体間結合の解析

人类有丝分裂中染色单体间凝聚力的分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 白土 玄;Yogiraj Jakkal;鐘巻 将人;島本 雄太
• 通讯作者: 島本 雄太