がん細胞で生じる染色体不安定性を引き起こす分子機構の解明

阐明导致癌细胞染色体不稳定的分子机制

基本信息

批准号：
15024223
负责人：
深川竜郎
金额：
$ 3.01万
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 on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

染色体が安定に次世代細胞へと受け継がれていくことは、生物にとって最も基本的な性質である。染色体分配機構に狂いが生じると、染色体の異数化、がん化など生物に対して重大な悪影響が生じる。染色体の不安定性に関する基礎知見はがんの生物学的特性を理解する上で重要である。我々はがん化と染色体不安定性の関係を理解するために、各種セントロメアタンパク質の機能解析を行っている。本年度は、紡錘体チェックポイント機構との関連が予想されるNuf2およびHec1の機能解析を遺伝子ノックアウトおよび細胞生物学手法を用いて行った。作成したノックアウト細胞についてはtetを添加した制限条件下で、細胞増殖の有無、細胞周期の進行や小型化染色体の安定性、微小管タンパク質や紡錘体チェックポイントタンパク質の異常、特殊顕微鏡装置を用いた生細胞観察、他のセントロメアタンパク質の細胞内局在等を解析した。その結果、Nuf2およびHec1のノックアウト細胞においては、CENP-A,-C,-H,-Iの局在は変化しなかった。一方これまでに作成したCENP-Hや-Iのノックアウト株でNuf2およびHec1の局在を解析した結果、セントロメア局在が失われた。また、Nuf2およびHec1のノックアウト株は紡錘体チェックポイント機構が活性化されて細胞分裂期に遅延して死滅した。しかしながら、紡錘体チェックポイント機構に関わるMad2のセントロメア局在が失われていた。Mad2以外にチェックポイント機構に関わるBubR1はセントロメアに局在していたので、Nuf2およびHec1ノックアウト株の細胞分裂期遅延は、Bub経路による紡錘体チェックポイント機構の活性化によるものと考えられた。紡錘体チェックポイント機構におけるNuf2およびHec1の役割を調べる目的でFRAP解析を行ったところ両タンパク質ともセントロメアにおいて大変安定であると言う結論が得られた。これらの結果を総合的に考えると、「Nuf2およびHec1は、セントロメアにおいて構造タンパク質として働き、Mad2を中心とした紡錘体チェックポイント機構が働く場を提供している」というモデルを現在考えている(J.Cell Sci.,2003)。

染色体向下一代细胞的稳定转移是生物体的最基本特性。如果发生染色体分布机制，则对生物体（例如染色体和癌症）等生物的严重不利影响。关于染色体不稳定性的基本发现对于理解癌症的生物学特性很重要。我们正在对各种丝粒蛋白进行功能分析，以了解癌症和染色体不稳定性之间的关系。今年，使用基因基因敲除和细胞生物学技术进行了NUF2和HEC1的功能分析，该功能分析与主轴检查点机制有关。在限制条件下分析了基因敲除细胞，并增加了TET，并且存在或不存在细胞增殖，细胞周期进展，微型染色体的稳定性，微管蛋白中的异常和纺锤体检查点蛋白质，使用特殊的显微镜器件和其他集中蛋白的亚细胞定位的活细胞观察。结果，在NUF2和HEC1基因敲除细胞中，CENP -A，-c，-h，-i的定位没有改变。另一方面，在CENP -H和-I的敲除菌株中分析了NUF2和HEC1的定位，并且丢失了Centromeric定位。此外，NUF2和HEC1的基因敲除菌株通过主轴检查点机制的激活杀死，并在细胞分裂阶段延迟。但是，丢失了纺锤体检查点机制的MAD2的centromeric定位。由于涉及MAD2以外的检查点机制的BUBR1位于丝粒之外，因此人们认为NUF2和HEC1敲除菌株的有丝分裂延迟被认为是由于BUB途径激活了纺锤体检查点机制。进行了FRAP分析以研究NUF2和HEC1在纺锤体检查点机制中的作用，并得出结论，两种蛋白质在中心粒中都非常稳定。总体而言，我们目前正在考虑一个模型，即“ NUF2和HEC1充当共晶中的结构蛋白，提供了一个以MAD2为中心的主轴检查点机制运作的地方”（J.Cell Sci。，2003年）。