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Mechanisms establishing higher-order structure of centromeric chromatin

Research Project

Project/Area Number 21H02461
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 43050:Genome biology-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Hara Masatoshi  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 助教 (30565099)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Keywordsセントロメア / クロマチン / キネトコア / 染色体分配 / CENP-C / 細胞周期 / クロマチン構造
Outline of Research at the Start

セントロメアは、細胞分裂に伴うゲノムDNAの分配過程に必須なゲノム領域であり、自身の上にキネトコア複合体を構築し、染色体と紡錘体微小管との結合を確立する。これまでに、セントロメアは、局所的にユニークなクロマチン構造を形成し、それが機能発現に重要であると考えられているが、その詳細は不明である。そこで、本研究では、セントロメアクロマチン構造を定量的に解析する。さらに、このユニークなクロマチン構造形成に関与する分子機構を、キネトコア構成タンパク質であるCENP-Cに着目して明らかにする。それらにより、セントロメアのクロマチン構造の形成・制御機構の分子実体およびその意義を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

To understand the mechanisms underlying centromeric chromatin structure formation in vertebrate cells, we developed a way to evaluate chromatin structure within a centromeric region in chicken DT40 cells quantitatively. Using the method, we found that the unique high-order structure of centromeric chromatin requires self-oligomerization of kinetochore protein CENP-C, which is crucial to accurate chromosome segregation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

セントロメアがユニークなクロマチン構造をとることは、古くからの観察により示唆されていたが、その実態やクロマチン構造形成を制御するは不明だった。本研究では、塩基配列レベルでセントロメアクロマチン構造を解析することで、その構造を形成する分子機構を見出した。この知見は、セントロメア構造形成制御の解明に重要なだけでなく、キネトコア形成および正確な染色体分配を支える分子基盤の理解にも貢献するものとなった。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

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  • [Journal Article] Centromere/kinetochore is assembled through CENP-C oligomerization2023

    • Author(s)
      Hara Masatoshi、Ariyoshi Mariko、Sano Tomoki、Nozawa Ryu-Suke、Shinkai Soya、Onami Shuichi、Jansen Isabelle、Hirota Toru、Fukagawa Tatsuo
    • Journal Title

      Molecular Cell

      Volume: 83 Issue: 13 Pages: 2188-2205.e13

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2023.05.023

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Recruitment of two Ndc80 complexes via the CENP-T pathway is sufficient for kinetochore functions2022

    • Author(s)
      Takenoshita Yusuke、Hara Masatoshi、Fukagawa Tatsuo
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 851-851

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28403-8

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mobility of kinetochore proteins measured by FRAP analysis in living cells2022

    • Author(s)
      Watanabe Reito、Hirano Yasuhiro、Hara Masatoshi、Hiraoka Yasushi、Fukagawa Tatsuo
    • Journal Title

      Chromosome Research

      Volume: 30 Issue: 1 Pages: 43-57

    • DOI

      10.1007/s10577-021-09678-x

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  • [Presentation] マウスを用いたCENP-C機能ドメイン解析2024

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      原 昌稔、孔 維霞、繆 嘉航、若林 雄一、橋本 昌和、佐々木 洋、藤森 俊彦、深川 竜郎
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      第41 回染色体ワークショップ・第22 回核ダイナミクス研究会
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  • [Presentation] セントロメアタンパク質CENP-Cの多量体化によるセントロメアクロマチン構造制御2023

    • Author(s)
      原 昌稔
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  • [Presentation] マウス初期発生過程における染色体分配機構の変化2023

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      原 昌稔、橋本 昌和、中川 真美、佐々木 洋、藤森 俊彦、深川 竜郎
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      原 昌稔
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      Cell Bio2023 ASCB|EMBO
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      Yusuke Takenoshita, Mariko Ariyoshi, Masatoshi Hara, Reiko Nakagawa, and Tatsuo Fukagawa
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      Weixia Kong, Masatoshi Hara, Yasuhiro Hirano, Yuichi Wakabayashi , Tatsuo Fukagawa
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      第46回日本分子生物学会年会
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      Jiahang Miao, Masatoshi Hara, Heather R. Keys, Kuan-Chung Su, Iain M. Cheeseman, Tatsuo Fukagawa
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      第46回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] キネトコア構成タンパク質CENP-Cの機能ドメイン解析2022

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      原 昌稔
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      第1回 細胞分裂研究会
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    • Invited
  • [Presentation] CENP-Cの自己多量体化はセントロメアクロマチンおよびキネトコアの形成に必須である2022

    • Author(s)
      原 昌稔、有吉 眞理子、佐野 智基、野澤 竜介、新海 創也、大浪 修一、Isabelle Jansen、広田 亨、深川 竜郎
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] CENP-T-Mis12C結合の分子基盤2022

    • Author(s)
      竹之下 憂祐、 有吉 眞理子、原 昌稔、深川 竜郎
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The CRISPR screening identifies genes which are genetically related to CENP-C2022

    • Author(s)
      Miao Jiahang, Hara Masatoshi, Heather R. Keys, Su Kuan-Chung, Iain M. Cheeseman, Fukagawa Tatsuo
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of the N-terminal conserved region of human CENP-C during mitotic progression2022

    • Author(s)
      Kong Weixia, Masatoshi Hara, Yasuhiro Hirano, Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Cenp-cΔex2-4はDMBA/TPA多段階皮膚発がんモデルにおいて腫瘍形成を促進する2022

    • Author(s)
      徳永 夕莉香、奥村 和弘、磯貝 恵理子、原 昌稔、深川 竜郎、若林 雄一
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] CENP-CのCupinドメインを介した多量体化はその機能に必須である2021

    • Author(s)
      原 昌稔、有吉 眞里子、深川 竜郎
    • Organizer
      第39回 染色体ワークショップ・ 第39回 核ダイナミクス研究会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Kinetochore dynamics in the early embryonic development2021

    • Author(s)
      Masatoshi Hara, Masakazu Hashimoto, Mami Nakagawa, Hiroshi Sasaki, Toshihiko Fujimori, Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 染色体分配の「担い手」動原体の形成メカニズムを発見

    • URL

      https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230609_1

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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