ゲノム分配を司るセントロメア機能

控制基因组划分的着丝粒功能

基本信息

批准号：
20247001
负责人：
深川竜郎
金额：
$ 30.78万
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 (A)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

生物の生命維持には、ゲノム情報が安定に保持・増殖されなければならない。ゲノム複製・分配のような基本的な生体反応に狂いが生じると染色体の異数化、がん化など細胞に対する悪影響が生じる。したがって、ゲノム複製や分配の正確な分子機構を解明することは、遺伝学における本質的な課題の一つである。本研究では、ゲノム分配を司るセントロメアに焦点を当て、本年度は以下の2課題についての研究を行い、成果を挙げた1)セントロメアのクロマチンを構成する因子の同定および機能解析21年度までの研究で、セントロメアのクロマチン領域に存在する複数のタンパク質を同定している。本年度は、セントロメアクロマチンの詳細について次世代シーケンサーなどを活用したChIP-seq解析を行い、クロマチン内の分布を明らかにした。また、複数のタンパク質についてDT40細胞を用いてノックアウト細胞を樹立して表現型を解析した。2)キネトコアタンパク質複合体のin vitro再構成および構造解析我々は、これまで約20種類程度のセントロメア構成タンパク質を同定し、それらの機能について遺伝学と細胞生物学的手法を併用して解析してきた。ある程度の機能分担が細胞レベルで理解できた後は、タンパク質のin vitroでの再構成および構造学的解析が必要になると考えた。昨年度は、CENP-T/CENP-W複合体の再構成を試み、成功した。本年度は、このin vitroで再構成したCENP-T/CENP-WがDNAあるいは再構成ヌクレオソームと形式するのか、あるいはどのように結合しているのかについて、スーパーコイリングアッセイなどで明らかにした。また、CENP-T/CENP-W複合体の結晶化に成功して、X線構造学的解析も行なった。

为了维持生物体的生命，基因组信息必须稳定地维持和传播。当基因组复制和分布等基本生物反应被破坏时，就会对细胞产生不利影响，如染色体非整倍体和癌变。因此，阐明基因组复制和分配的精确分子机制是遗传学的基本挑战之一。在这项研究中，我们主要关注控制基因组划分的着丝粒，今年我们针对以下两个问题进行了研究，并取得了成果：1）构成着丝粒染色质的因子的鉴定和功能分析截至2021年的研究已经鉴定了多个存在于着丝粒染色质区域的蛋白质。今年，我们使用新一代测序仪进行了 ChIP-seq 分析，以检查着丝粒染色质的细节，并阐明了其在染色质内的分布。我们还使用 DT40 细胞建立了多种蛋白质的敲除细胞并分析了它们的表型。 2）着丝粒蛋白复合物的体外重建和结构分析到目前为止，我们已经鉴定了大约20种着丝粒组成蛋白，并结合遗传学和细胞生物学方法分析了它们的功能。我们相信，在细胞水平上了解一定程度的功能划分后，体外蛋白质重建和结构分析是必要的。去年，我们尝试重建CENP-T/CENP-W复合体并取得了成功。今年，我们使用超螺旋实验来阐明体外重构的 CENP-T/CENP-W 是否与 DNA 或重构的核小体形成，以及它们如何结合。我们还成功结晶了CENP-T/CENP-W复合物并进行了X射线结构分析。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

CCAN Makes Multiple Contacts with Centromeric DNA to Provide Distinct Pathways to the Outer Kinetochore

DOI：
10.1016/j.cell.2008.10.019
发表时间：
2008-12-12
期刊：
CELL
影响因子：
64.5
作者：
Hori, Tetsuya;Amano, Miho;Fukagawa, Tatsuo
通讯作者：
Fukagawa, Tatsuo

セントロメアDNAに結合するCENP-T複合体の機能解析

与着丝粒 DNA 结合的 CENP-T 复合物的功能分析

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fukagawa;T.;深川竜郎;岡田聖裕;堀哲也
通讯作者：
堀哲也

セントロメア特異的クロマチン構造の構築

着丝粒特异性染色质结构的构建

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kato;M.;山谷知行;深川竜郎
通讯作者：
深川竜郎

動物細胞のキネトコア構造

动物细胞的动粒结构

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nakamoto;M.;Fukasawa;M.;Tanaka;S.;Shimamori;K.;Suzuki;A.;Matsuda;M.;Kobayashi;T.;Nagahama;Y.;Shibata;N.;松本秀行;深川竜郎
通讯作者：
深川竜郎

A Rac GTPase activating protein MgcRacGAP is an NLS-containing nuclear chaperone in the activation of STAT transcription factors

Rac GTPase 激活蛋白 MgcRacGAP 是 STAT 转录因子激活中含有 NLS 的核伴侣

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Molecular and Cellular Biology 29
影响因子：
0
作者：
Nishimura;K.;Fukagawa;T.;Takisawa;H.;Kakimoto;T.;Kanemaki;M.;Zhenjie Xu;Kohei Nishimura;Masahiro Okada;Miho Amano;Masaaki Iwamoto;Toshiyuki Kawashima
通讯作者：
Toshiyuki Kawashima