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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20247001/
• 关键词: セントロメア; DT40細胞; 染色体分配; キネトコア; RNAiマシーナリー; CENPs; プロテオミクス; 細胞分裂

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。

为了支持生物的生命，必须稳定地维持和增殖基因组信息。如果基本的生物学反应（例如基因组复制和分布）被破坏，则会对细胞（例如染色体非整倍化和癌症）进行不利影响。因此，阐明基因组复制和分布的精确分子机制是遗传学的基本挑战之一。这项研究的重点是主要的基因组分布的丝粒，并对今年的以下两个问题进行了研究，并实现了结果：1）鉴定构成丝粒染色质和功能分析的因素。直到2011年的研究都确定了丝粒染色质区域中存在多种蛋白质。今年，我们使用下一代测序仪进行了芯片序列分析，以阐明染色质中的分布。此外，使用DT40细胞为多种蛋白质建立了基因敲除细胞来分析表型。 2）动力学蛋白复合物的体外重构和结构分析，我们已经确定了大约20种类型的丝粒蛋白，并使用遗传学和细胞生物学方法分析了它们的功能。一旦在细胞水平上理解了一定水平的功能分裂，我们认为在体外重构和蛋白质的结构分析是必要的。去年，我们试图重建CENP-T/CENP-W复合体并成功执行。今年，我们已经揭示了这种体外重构的CENP-T/CENP-W形成DNA或重构的核小体，或者通过超螺旋测定法与它们结合的方式。此外，CENP-T/CENP-W复合物已成功结晶，并进行了X射线结构分析。

项目成果

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

• 发表时间: 2008
• 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

• 发表时间: 2008
• 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

• 发表时间: 2010
• 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

• 发表时间: 2009
• 期刊: Molecular and Cellular Biology 29
• 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