| Project/Area Number |
21H02481
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
Kiyomitsu Tomomi 沖縄科学技術大学院大学, 細胞分裂動態ユニット, 准教授 (10503443)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
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| Keywords | 紡錘体 / ダイニン / オーキシン誘導デグロン / メダカ / NuMA / AID法 / 細胞分裂 |
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| Outline of Research at the Start |
分裂期紡錘体の配置は、細胞分裂の対称性・非対称性を制御し、娘細胞の運命決定、組織形成に深く関与する。私たちはヒト細胞を用いて、ダイニン複合体、あるいはその集合体(ダイニンクラスター)が、紡錘体形成と配置制御の根幹を担う高次構造体であることを見出してきたが、細胞内でいかに構築され機能するのか、構造レベルで理解するには至っていない。本研究では、ダイニン複合体/クラスターの細胞内機能構造と、その制御機構の解明を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this project, we aim to understand the functional structure and its regulations of dynein complexes/clusters during mitosis by combining auxin-inducible degron, biochemical purification, and mass spectrometry. Regarding human cell projects, we succeeded in analyzing AID-dependent depletion phenotype in dynein, dynactin or other dynein-binding partner depleted conditions. In addition, we succeeded in purifying mitotic dynein complexes and its modifications using mass spectrometry. Importantly, we found that NuMA depletion causes chromosome missegregation via checkpoint-insensitive k-fiber minus-end detachment from mitotic spindle poles (van Toorn et al., Current Biology 2023). We are additionally preparing two research papers. Regarding medaka fish project, we published a paper which characterizes spindle assembly processes in medaka early embryos (Kiyomitsu et al, Nature Communications 2024).
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究を通じて、ヒト細胞において紡錘体の極収束異常は、チェックポイントに感知されずに染色体の分配異常につながるという、新しい概念を提唱することができた。また本研究成果は、分裂期のダイニン複合体の機能や複合体形成、紡錘体形成、配置制御機構を理解する上で必須の知見を提供する。また脊椎動物の初期胚におけるダイニン複合体の細胞内動態や機能はこれまでほとんど解析されておらず、新たな知見となり、哺乳類を含む動物の初期胚分裂やその異常の理解に貢献できる可能性がある。
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