| Project/Area Number |
21J10530
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
加藤 かざし 筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 細胞周期 / 細胞分裂期 / コンデンシン / 染色体凝縮 / RNA / M期染色体 / 液-液相分離 |
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| Outline of Research at the Start |
遺伝情報の正確な継承には、細胞分裂期(M期)に染色体DNAが娘細胞へと均等に分配されることが必要である。染色体DNAの均等な分配には、M期染色体凝縮と呼ばれる過程が必須である。この過程には、コンデンシンと呼ばれるタンパク質が中心的な役割を担っている。我々は、コンデンシンと染色体に局在するRNAによる液液相分離が、M期染色体凝縮に重要な役割を持つという予備的な研究結果を得ている。本研究では、その詳細な分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞分裂期 (M期)は遺伝情報の本体である染色体DNAを正確に継承するために必須の過程である。染色体DNAの正確な継承には、細胞核内に散在する染色体DNAをM期染色体と呼ばれるコンパクトな形態に変換することが必要である。この過程にはコンデンシン複合体が中心的な役割を担っている。また、過去の報告から、M期染色体にはおよそ1000種類のRNAが局在していることが知られているが、その詳細な機能ついては不明な点が多い。
過去に我々は、M期染色体上のRNAを除去したところ、コンデンシンIの局在量が減少することを見出している。そこで我々は、コンデンシンIとRNAとが、タンパク質が細胞内で自己濃縮する液-液相分離 (LLPS)というメカニズムでM期染色体凝縮に寄与していると仮説を立てた。
これまでにLLPSを解消すると報告のある、1,6-ヘキサンジオール (HD)をM期細胞に処理にしたところ、M期染色体形態変化、およびM期染色体におけるコンデンシンIの局在量の減少が観察された。一方、LLPSの解消活性の低い2,5-HD処理では、それらの変化はほとんどみられなかった。よって、コンデンシンIのM期染色体における局在には、LLPSの関与が示唆された。また、これまでにM期染色体への局在にLLPSが関与すると考えられているAurora Bキナーゼも同様に、1,6-HD処理では局在量が減少したが、2,5-HD処理ではほとんど変化しなかった。さらに、M期染色体周辺領域に局在するMYBBP1Aタンパク質では、1,6-HD、2,5-HDともに局在に変化は見られなかった。
現在は、任意のタイミングでRNAの分解を誘導できるRNase Lを細胞内で発現させ、M期染色体特異的にRNAを分解するシステムおよび、Image Jソフトウェアを用いた画像解析システムを構築中である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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