細胞核における遺伝情報の収納と染色体代謝の共役機構

• Project Area: The physicochemical field for genetic activities
• Project/Area Number: 21114505
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 松浦 彰 千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 教授 (10272692)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2010: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2009: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 細胞老化 / 核膜 / ラミンA / プロジェリア / テロメア / テロメラーゼ / 細胞周期 / ラミン / 早期老化症 / 染色体代謝

Research Abstract

核膜は、真核細胞の遺伝情報を内包する細胞核の重要な構成成分である。核膜は核全体の構造としてだけではなく、核内タンパク質との相互作用の場としても機能することが知られている。核膜の裏打ち構造を構成するラミンの異常は、ラミノパシーと呼ばれる多面的な病態を引き起こす。本研究は、そのうちのひとつであるプロジェリア症(Hutchinson-Gilford progeria)の原因となる変異ラミンAタンパク質(プロジェリン)の発現誘導系を作成し、核構造と染色体代謝の関係を明らかにすることを目的とした。
昨年度までに、TERT(テロメラーゼ触媒サブユニット構造遺伝子)を導入した正常繊維芽細胞に、リガンド依存的なプロジェリン発現コンストラクトを導入した遺伝子安定発現株を樹立している。本年度はプロジェリンの更なる発現を可能にするベクターを用いて系を改良し、プロジェリン発現による細胞内変化を詳細に解析した。その結果、細胞増殖能の低下に先立ち、細胞内のクロマチン動態、特にヒストンの修飾状態の変化が観察された。同時に、細胞周期のS期の細胞の蓄積とおよびsubG1画分の増加が観察された。このことから、プロジェリンが誘導する核膜構造変化に伴う多面的細胞異常を再現することが可能となった。今後はそれぞれの変化の因果関係を生細胞イメージングにより追跡しつつ、細胞周期関連の種々のマーカータンパク質の変化からそのメカニズムに迫る予定である。

Research Products

• [Journal Article] Ganodermasides C and D, two new anti-aging ergosterols from the spores of a medicinal mushroom Ganoderma lucidum. (2011)
  • Author(s): Weng Y, et al.
  • Journal Title: Biosci.Biotechnol.Biochem. Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Control of telomere DNA replication : genetics, molecular biology, and physiology (2011)
  • Author(s): Matsui A, Matsuura A.
  • Journal Title: DNA replication Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ganodermasides A and B, two novel anti-aging ergosterols from spores of a medicinal mushroom Ganoderma lucidum on yeast via UTH1 gene. (2010)
  • Author(s): Weng Y, et al.
  • Journal Title: Bioorganic & Medicinal Chemistry Volume: 18 Pages: 999-1002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cell size regulation during telomere-directed senescence in Saccharomyces cerevisiae (2010)
  • Author(s): Aiko Matsui, Akira Matsuura
  • Journal Title: Biosci.Biotechnol.Biochem. 74 Pages: 195-198
  • NAID: 10027550658
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ganodermasides A and B, two novel anti-aging ergosterols from spores of a medicinal mushroom Ganoderma lucidum on yeast via UTH1 gene (2010)
  • Author(s): Yufang Weng, et al.
  • Journal Title: Bioorg.Biomed.Chem. 18 Pages: 999-1002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] テロメア機能構造の時空間的制御機構 (2009)
  • Author(s): 松浦彰
  • Journal Title: 実験医学増刊「細胞核―遺伝情報の制御機構と疾患」 27 Pages: 66-71
• [Presentation] Analysis of cellular response to lamin A abnormality using a mutant lamin A induction system. (2011)
  • Author(s): Akira Matsuura
  • Organizer: International Symposium on Physicochemica Field for Genetic Activites
  • Place of Presentation: 淡路
  • Year and Date: 2011-01-24
• [Presentation] Control of cell size in response to genome instability and altered ploidy. (2010)
  • Author(s): Akira Matsuura
  • Organizer: BMB2010
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] テロメア機能欠損によって誘導される多様な細胞応答 (2010)
  • Author(s): 松井愛子
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] 核構造異常に伴う細胞老化機構の解析:Hutchinson-Gilford早期老化症をモデルとして (2010)
  • Author(s): 富永卓弥
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] テロメア短縮により誘導される細胞応答の分子機構の解析 (2010)
  • Author(s): 松井愛子
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム第43回大会
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] 細胞の生死とテロメア恒常性-出芽酵母を用いた解析 (2010)
  • Author(s): 松浦彰
  • Organizer: 第19回酵母合同シンポジウム「イノベーションを推進する酵母研究」
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-06-24
• [Presentation] Mechanism of cell expansion during telomere-driven senescence in Saccharomyces cerevisiae. (2010)
  • Author(s): 松井愛子
  • Organizer: 第62回細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2010-05-19
• [Presentation] 出芽酵母の寿命制御の化学遺伝学 (2010)
  • Author(s): 松浦彰
  • Organizer: 第6回真菌分子細胞研究会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2010-03-19
• [Presentation] A novel stn1 mutation in budding yeast reveals interdependency between uncapped telomere and telomerase accession (2009)
  • Author(s): Yusuke Sakai
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] Molecular mechanism of autophagy induced by telomere-driven senescence in Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • Author(s): 松井愛子
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-12-09
• [Presentation] Contribution of autophagy to telomere-directed replicative senescence in budding yeast (2009)
  • Author(s): 松井愛子
  • Organizer: 5th International Symposium on Autophagy
  • Place of Presentation: 大津
  • Year and Date: 2009-09-25
• [Presentation] 出芽酵母のカロリー制限による寿命延長におけるUTH1の機能 (2009)
  • Author(s): 大井麻紗子
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム第42回大会
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2009-07-29
• [Presentation] 倍数性による細胞サイズ制御機構の解析 (2009)
  • Author(s): 永野愛
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム第42回大会
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2009-07-29
• [Presentation] 核構造変化に伴う老化機構の解析:早期老化症をモデルとした細胞老化誘導系の作製 (2009)
  • Author(s): 富永卓弥
  • Organizer: 第8回核ダイナミクス研究会
  • Place of Presentation: 修善寺
  • Year and Date: 2009-06-19
• [Presentation] Physiological significance of autophagy induced by telomere shortening in Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • Author(s): 松井愛子
  • Organizer: 第61回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-06-02
• [Book] 生物学辞典 (2010)
  • Author(s): 松浦彰
  • Total Pages: 1600
  • Publisher: 東京化学同人