スピンドルチェックポイントによる動原体認識機構の解析

利用纺锤体检查点的着丝粒识别机制分析

基本信息

批准号：
15J10950
负责人：
後藤祐平
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Haspinは、Aurora Bのセントロメア局在を促進し、正確な染色体分配を行うのに必須である。しかし、Haspin自体のセントロメア局在機構は不明な点が多い。分裂酵母に於いてコヒーシンサブユニットPds5とHaspinの相互作用は報告されていたが、その相互作用の重要性は明らかになっていなかった。分裂酵母HaspinホモログHrk1とPds5の相互作用部位を、同定したところ、真核生物内で保存された結合モチーフPIM(Pds5-Interacting-Motif)とHIM(Hrk1-Interacting-Motif)を同定した。それぞれのモチーフの変異体を分裂酵母において作成したところ、Hrk1のセントロメア局在が失われた。また、PIM-HIMの結合モチーフはヒトでも保存されており、ヒトHaspinおよびヒトPds5Bの相互作用およびヒトHaspinのセントロメア局在にも必要であることが分かった。これらの結果から、HaspinキナーゼはコヒーシンサブユニットPds5との直接相互作用によってセントロメアへと局在し、その機構は真核生物で進化的に保存されたものであることが分かった。さらに、Pds5-HIMがHrk1局在化以外にもコヒーシンの制御に機能を持っていることが明らかになった。Pds5との相互作用が示唆されていた、Eso1およびWpl1にPIMと類似した配列を発見し、Pds5との相互作用がPIM-HIMに依存していることが分かった。また、PIM-HIMの変異体では、Eso1およびWpl1の機能が失われ、コヒーシン制御に異常が出たことからPIM-HIMによるPds5とEso1, Wpl1との相互作用はコヒーシン制御に必要であることが示された。これらの結果から、コヒーシンPds5は保存されたモチーフを介して複数の因子が染色体上で働くためのゲートを担っていることが示唆された。

Haspin 促进 Aurora B 的着丝粒定位，对于准确的染色体分离至关重要。然而，Haspin本身的着丝粒定位机制仍不清楚。尽管粘连蛋白亚基 Pds5 和 Haspin 之间的相互作用已在裂殖酵母中报道，但这种相互作用的意义尚未阐明。我们鉴定了裂殖酵母 Haspin 同源物 Hrk1 和 Pds5 之间的相互作用位点，并鉴定了真核生物中保守的结合基序 PIM (Pds5-Interacting-Motif) 和 HIM (Hrk1-Interacting-Motif)。当在裂殖酵母中产生每个基序的突变体时，Hrk1 的着丝粒定位丢失。我们还发现 PIM-HIM 结合基序在人类中是保守的，并且是人 Haspin 和人 Pds5B 相互作用以及人 Haspin 着丝粒定位所必需的。这些结果表明，Haspin 激酶通过与粘连蛋白亚基 Pds5 直接相互作用而定位于着丝粒，并且这种机制在真核生物中在进化上是保守的。此外，还发现Pds5-HIM除了Hrk1定位之外还具有调节cohesin的功能。我们在Eso1和Wpl1中发现了与PIM相似的序列，这些序列被认为与Pds5相互作用，并发现与Pds5的相互作用依赖于PIM-HIM。此外，在PIM-HIM突变体中，Eso1和Wpl1的功能丧失，粘连蛋白调节异常，表明Pds5与Eso1和Wpl1之间通过PIM-HIM的相互作用对于粘连蛋白调节是必需的。这些结果表明，粘连蛋白 Pds5 作为多种因子通过保守基序作用于染色体的大门。