中心子前駆体の分子基盤の解明： 普遍的な中心子形成機構の理解に向けて

• Project/Area Number: 13J03304
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 白土 玄 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,960,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 中心体 / 細胞分裂 / 染色体分配 / 細胞生物学 / 細胞骨格

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題において、私は紡錘体形成やゲノム安定性に重要な中心体（Centrosome）の中核となる中心子(Centriole) 複製機構の解明を目的としている。3ヵ年の実験計画として、研究実施計画に挙げた「RBM14による中心子異所的形成の抑制機構の解析」、さらにこのRBM14がRNA結合タンパク質として知られていることから「中心子形成に関与するRNAの探索」を手掛け、昨年度はRBM14の研究成果をThe EMBO Journalに掲載することができた。今回はそれに続く採用三年目の研究実施状況について報告する。
初年度に行ったRIP-seq 実験によって特定の中心体タンパク質と相互作用する長鎖non-coding RNA(lncRNA)の候補群を同定、これらをCENNA（Centrosomal non-coding RNA）と命名した。これら一群のRNAに対して発現抑制による表現型スクリーニングを行ったところ、際立って強い異常が観察されたのが、CENNA1と命名した機能未知のlncRNAである。培養細胞でその発現を抑制したところ、分裂時の紡錘体の形状が著しく変形し、中心体を含む紡錘体極が完全に脱落する様子が観察された。加えて染色体の整列にも異常をきたしていた。CENNA1は中心体タンパク質SAS-6の近傍に存在するlncRNAとして同定したものであった。しかし、免疫蛍光抗体染色法と蛍光in situ hybridization法（FISH法）を組み合わせた観察の結果は当初の予想とは異なり、中心体よりもむしろ分裂期微小管のプラス端付近に強く局在するというものであった。さらに超解像イメージング法を用いた詳細な表現型観察によって、このlncRNAの発現抑制が動原体と紡錘体微小管との結合を弱めることも判明した。当初注目した中心体タンパク質との相互作用や微小管重合を介した中心子形成へ影響の検討は依然残された課題である。しかしこのようなlncRNAは極めて新奇なものであり、紡錘体形成の制御機構の解明においても極めて重要な発見であると考える。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] RBM14 prevents assembly of centriolar protein complexes and maintains mitotic spindle integrity. (2015)
  • Author(s): Gen Shiratsuchi, Katsuyoshi Takaoka, Tomoko Ashikawa, Hiroshi Hamada and Daiju Kitagawa
  • Journal Title: The EMBO Journal Volume: 34(1) Issue: 1 Pages: 97-114
  • DOI: 10.15252/embj.201488979
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Suppression of the ectopic assembly of centriole proteins ensures mitotic spindle integrity. (2015)
  • Author(s): Gen Shiratsuchi and Daiju Kitagawa
  • Journal Title: Molecular & Cellular Oncology Volume: - Issue: 4 Pages: e1002717-e1002717
  • DOI: 10.1080/23723556.2014.1002717
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] RBM14 prevents assembly of centriolar protein complexes and maintains mitotic spindle integrity. (2014)
  • Author(s): Gen Shiratsuchi, Katsuyoshi Takaoka, Tomoko Ashikawa, Hiroshi Hamada and Daiju Kitagawa
  • Organizer: EMBO Conference - Centrosomes and spindle pole bodies
  • Place of Presentation: ポルトガル リスボン カルースト・グルベンキアン財団講堂
  • Year and Date: 2014-09-30 – 2014-10-03
• [Presentation] RBM14 prevents de novo assembly of centriolar proteins and ma intains genome integrity. (2013)
  • Author(s): 白土 玄
  • Organizer: 第65回 日本細胞生物学会大会 名古屋大会
  • Place of Presentation: ウインクあいち(愛知県産業労働センター)
  • Year and Date: 2013-06-20
• [Presentation] RBM14 prevents de novo assembly of centriolar proteins and maintains genome integrity. (2013)
  • Author(s): 白土 玄
  • Organizer: 国際シンポジウムCilia and Centrosomes : from Fertilization to Cancer
  • Place of Presentation: 理化学研究所発生・再生科学総合研究センター(CDB)
  • Year and Date: 2013-06-18
• [Remarks] 中心体生物学研究部門・北川研究室ホームページ
• [Remarks] 中心体生物学研究室ホームページ
  • URL: http://www.nig.ac.jp/labs/CentrBio