染色体動態の制御起点である動原体の微小管感知系の研究

着丝粒微管传感系统研究，这是控制染色体动力学的起点

基本信息

批准号：
18012049
负责人：
広田亨
金额：
$ 6.78万
依托单位：
Japanese Foundation For Cancer Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

動原体は、細胞分裂期に染色体に形成される構造物で、正確な染色体分配監視機構の、いわば最終検問である「紡錘体形成チェックポイント」の起点として中心的な役割を担っている。本研究では、がん細胞の特徴の一つである「染色体不安定性」の病態を明らかにするために、生細胞の顕微鏡的解析によって本チェックポイントの定量化を目的とし、がん細胞におけるチェックポイントの脆弱性と染色体不安定性との関連性を検討することに繋げることを目標としている。動原体が紡錘体により牽引されたことをどのようにして感知するのか、古くよりそのセンサーの存在が目されているものの、その本体は全く分かっていない。われわれは、この命題にアプローチすべく、動原体にかかる力によって動原体の形の変化をモニターすることから開始した。即ち、動原体の内側よりに存在するCENP-Aとそれより外側に局在するMis12を、それぞれ緑色、赤色蛍光で標識した、"張力センサー細胞"なる細胞を作成した。この細胞を観察した結果、動原体中のCENP-AとMis12の蛍光は極めてダイナミックに別れたり重なったりすることが観察され、動原体は弾力性を有する構造体であり、中期の間、伸張をくりかえしていることが判明した.われわれは、染色体構築因子コンデンシンIのノックダウン細胞では、後期開始が遅延することを報告したが(Hirota, et. Al.,2004)、この細胞を調べると、動原体の伸張頻度が著しく低下していることが分かった。コンデンシンIのノックダウンによるセントロメアの脆弱化が、動原体にかかる張力の発生を妨げてために、紡錘体チェックポイントが稼働していると考えられた。これらの観察結果は、張力を検出するセンサーは動原体の中に存在していることを示唆しており、現在、チェックポイント機能との関連性を調べている(Uchida et a1.,未発表)。

着丝粒是细胞分裂过程中在染色体上形成的结构，作为“纺锤体形成检查点”的起点发挥着核心作用，“纺锤体形成检查点”是监测准确染色体分离机制中的最终检查点。在这项研究中，我们旨在通过活细胞的显微分析来量化这个检查点，以阐明“染色体不稳定性”的病理学，这是癌细胞的特征之一。目标是引发对“染色体不稳定性”的研究。点脆弱性与染色体不稳定性之间的关系。尽管人们很早就知道存在传感器来检测着丝粒如何被纺锤体拉动，但其实际结构却完全未知。为了解决这个问题，我们首先根据施加在着丝粒上的力来监测着丝粒形状的变化。即，制作被称为“张力传感器细胞”的细胞，其中位于着丝粒内部的CENP-A和位于着丝粒外部的Mis12分别被标记有绿色和红色荧光。观察这些细胞的结果发现，着丝粒中CENP-A和Mis12的荧光动态地分离和重叠，并且着丝粒是弹性结构，并且在中期，我们报道了后期的开始延迟在染色体组装因子凝缩蛋白 I 被敲低的细胞中（Hirota 等人，2017） Al., 2004)，当检查该细胞时，发现着丝粒伸长的频率显着降低。纺锤体检查点被认为是被激活的，因为凝缩蛋白 I 敲除导致着丝粒减弱，防止着丝粒产生张力。这些观察结果表明，检测张力的传感器存在于动粒内，我们目前正在研究其与检查点功能的关系（Uchida 等人，未发表）。