ヒストンバリアントＣＥＮＰ－Ａによる動原体形成メカニズムの解明

组蛋白变体CENP-A阐明着丝粒形成机制

基本信息

批准号：
16J09035
负责人：
平井隼人
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒストンH3バリアントであるCENP-Aは染色体のセントロメア領域に集積することで動原体形成の起点となる。これまでにCENP-Aがセントロメアに供給される分子機構について国内外で盛んに研究が行われているが、一度セントロメアに供給されたCENP-Aが維持されるメカニズムについては不明な点が多い。本研究はセントロメアに供給されたCENP-Aの維持機構を解明することを目的としている。前年度までに、動原体タンパク質CENP-I/Mis6がCENP-Aの維持に寄与することを見出していたため、本年度はMis6がCENP-Aを維持する機構の詳細な解析を行った。具体的には、セントロメアからタンパク質に翻訳されないノンコーディングRNAが転写されることに着目し、Mis6とRNA転写の関連性について追究した。その結果、Mis6の機能が低下するmis6温度感受性変異体において、セントロメア領域におけるRNAポリメラーゼIIの蓄積が増大し、転写量の増加がみられた。すなわち、Mis6はセントロメア領域での過剰な転写を抑制することでCENP-Aヌクレオソームの脱落を防ぐことが示唆された。このことは前年度に示した、RNAポリメラーゼの阻害によりmis6変異体でのCENP-A量の減少がみられなくなる結果からも支持される。さらに、一部のクロマチンリモデリング因子を欠失させた変異体においてもCENP-A量の低下がみられたことから、野生型相当の転写が起きる際には特定のクロマチンリモデリング因子によってCENP-Aが維持されることが示唆された。最終的に、このようなCENP-Aの維持機能の破綻によって、染色体の不均等分配の頻度が増加して細胞の生育が悪化することを明らかにした。

CENP-A 是一种组蛋白 H3 变体，在染色体的着丝粒区域积累，并作为着丝粒形成的起点。迄今为止，国内外对CENP-A向着丝粒供给的分子机制进行了大量研究，但对于CENP-A向着丝粒供给后的维持机制尚不清楚。本研究的目的是阐明向着丝粒供应的CENP-A的维持机制。去年我们发现着丝粒蛋白CENP-I/Mis6有助于维持CENP-A，所以今年我们对Mis6维持CENP-A的机制进行了详细分析。具体来说，我们关注的是不翻译成蛋白质的非编码RNA是从着丝粒转录的事实，并研究了Mis6和RNA转录之间的关系。结果，在Mis6功能减弱的mis6温度敏感突变体中，着丝粒区域的RNA聚合酶II积累增加，导致转录水平增加。换句话说，Mis6 通过抑制着丝粒区域的过度转录来防止 CENP-A 核小体脱落。去年的结果也支持了这一点，即抑制RNA聚合酶不会导致mis6突变体中CENP-A的量减少。此外，在缺乏某些染色质重塑因子的突变体中也观察到CENP-A的量减少，这表明当发生与野生型相当的转录时，CENP-A被特定的染色质重塑因子激活。维持。最终，他们发现 CENP-A 维持功能的破坏会增加染色体不均匀分布的频率并损害细胞生长。