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細胞分裂を制御するコンドロイチンの機能調節機構の解明

Research Project

Project/Area Number 15040217
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

野村 一也  九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (30150395)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywordsプロテオグリカン / コンドロイチン / 細胞分裂 / 染色体異常 / 線虫 / RNAi / TMP / UV法 / 欠失突然変異 / UV / グリコサミノグリカン / 細胞質分裂
Research Abstract

私は、プロテオグリカン関連遺伝子の線虫C.elegansの個体発生における機能解析を行う過程で、コンドロイチン合成酵素(ChSy)が初期胚の細胞分裂の進行に必須であることを発見した。RNAiや遺伝子欠失突然変異株tm546を取得しての解析から、コンドロイチンが欠失すると細胞分裂が正常に進行せず、細胞分裂停止や細胞分裂の逆行とみられる現象が生ずることがわかり、プロテオグリカンの糖鎖が胚細胞の細胞分裂に関与していることを世界で初めて明らかにした。この現象は当初、細胞質分裂の異常とされたが、さらに詳細に検討すると染色体分配までが異常になっていることがわかった。
コンドロイチンがどのようにして細胞分裂を制御しているかを明らかにするため、同様の細胞分裂異常をRNAiでひきおこす遺伝子を網羅的に同定し検討した。ChSyのパラログと思われるPAR2.4遺伝子や、ユビキチンリガーゼ遺伝子、N-acetytransferase遺伝子、importin遺伝子などのRNAiで同様の細胞分裂異常を確認した。特にPAR2.4遺伝子は神戸薬科大学の菅原一幸教授らによって同定されたヒトchondroitin polymerizing factorのオーソログであることがわかり、その機能阻害はChSyの阻害と全く同じ分裂異常をひきおこすことを確認した。次にPAT2.4::DsRed融合蛋白質を導入したトランスジェニック線虫とChSy::EGFP融合タンパク質を導入したtransgenic線虫などを作成して蛍光蛋白質を利用した発現解析を行い、これらが細胞レベルでの局在を同じくしていることを発見した。コンドロイチンによる細胞分裂制御の分子メカニズムを解明するため、bioinformaticsと二次元電気泳動法を用いた解析を行い、胚細胞表面に存在する数種のコンドロイチン・コア蛋白質の同定に成功した。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2004 2003 Other

All Journal Article (7 results) Publications (7 results)

  • [Journal Article] Sugar chains in cell adhesion and cell division-Comparative glycomics throwing light on glycobiology2004

    • Author(s)
      Nomura, K.
    • Journal Title

      Trends in Glycoscience and glycotechnology 16・88

      Pages: 125-134

    • NAID

      10012887681

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Nematode chondroitin polymerizing factor showing cell/organ-specific expression is indispensable for chondroitin synthesis and embryonic cell division2004

    • Author(s)
      Izumikawa, T.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 279・51

      Pages: 53755-53761

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 糖鎖の機能を線虫C.elegansの神経系で探る2004

    • Author(s)
      野村一也
    • Journal Title

      蛋白質 核酸 酵素 49・15

      Pages: 2327-2335

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 単一細胞レベルで糖鎖の機能を探る-コンドロイチンプロテオグリカンを例として2004

    • Author(s)
      野村一也
    • Journal Title

      実験医学 22・7

      Pages: 921-926

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 線虫の細胞分裂を制御する糖鎖コンドロイチン2004

    • Author(s)
      水口惣平
    • Journal Title

      蛋白質 核酸 酵素 49・2

      Pages: 141-147

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Recent advances in the structural biology of chondroitin sulfate and dermatan sulfate2003

    • Author(s)
      Sugahara, K.
    • Journal Title

      Current Opinion in Structural Biology 13・3

      Pages: 612-620

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Chondroitin proteoglycans are involved in cell division of Caenorhabditis elegans2003

    • Author(s)
      Mizuguchi, S.
    • Journal Title

      Nature 423・6938

      Pages: 443-448

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Mizuguchi, S.: "Chondroitin proteoglycans are involved in cell division of Caenorhabditis elegans"Nature. 423・6938. 443-448 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Sugahara, K.: "Recent advances in the structural biology of chondroitinsulfate and dermatan sulfate"Current Opinion in Structural Biology. 13・5. 612-620 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Hirabayashi, Y.: "The acetyl-CoA transporter family SLC33"Pflugers Arch - European Journal of Physiology. 447・5. 760-762 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 水口 惣平: "線虫の細胞分裂を制御する糖鎖コンドロイチン"蛋白質 核酸 酵素. 49・2. 141-147 (2004)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 野村一也: "線虫で糖鎖の機能を探る"医学のあゆみ. 207・5. 307-313 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 野村一也: "糖鎖を介した細胞分裂・細胞分化制御工学の展開"化学工業. 54・10. 46-52 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 野村一也: "線虫を用いた糖鎖機能の網羅的解析のすすめ"蛋白質 核酸 酵素 別冊. 48・8. 1057-1063 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2018-03-28  

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