DNA結合活性を有するCENPーT/W複合体のセントロメア認識機構

• Project Area: Target recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein
• Project/Area Number: 22113520
• 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: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 深川 竜郎 National Institute of Genetics, 教授 (60321600)
• Project Period (FY): 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2010: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: セントロメア / CENPs / 天然変性タンパク質 / 構造生物学 / 染色体 / DNA結合 / キネトコア / ヌクレオソーム

Research Abstract

生物の生命維持には、染色体分配の過程が必須である。研究代表者は、染色体分配に重要な働きを担うセントロメアに関する研究を行ない、セントロメアが複数のタンパク質からなる巨大複合体であることを明らかにしてきた。個々のセントロメアタンパク質を大腸菌内で単独で発現させようと試みると大抵のタンパク質は不溶化してしまうが、いくつかのタンパク質の共発現を試みると複合体は安定に可溶化する。つまり、個々のタンパク質は単独では変性状態にありながら、染色体分配の際に複数のタンパク質が集合して、機能的な高次構造を形成する天然変性タンパク質であると考えられる。本研究では、深川がこれまで同定してきたCENP-T/CENP-W複合体に焦点をあて、本複合体がどのような分子機構でセントロメアDNAを認識してセントロメア形成に関与しているのかを明らかにすることを目的とした。本年度は、CENP-T/W複合体が、DNAやヌムレオソームどのように結合するのかを生化学的に解析するとともに、構造予想からDNAやヌクレオソームとの結合に必要なアミノ酸部位を特定その影響を生化学的および細胞生物学的に解析した。ある種の構造学的特性を好んでCENP-T/WがDNAと結合することが明らかになった。また、ヒストン修飾がCENP-T/Wのヌクレオソーム結合に与える影響についても検討した。さらに、CENP-T/W複合体と結合するセントロメアタンパク質を同定し、そのタンパク質の構造学的特性についての研究も行った。

Research Products

• [Journal Article] Aurora B kinase controls the targeting of the Astrin/SKAP complex to bi-oriented kinetochores. (2010)
  • Author(s): Jens C.Schmidt
  • Journal Title: Journal of Cell Biology Volume: 119 Pages: 269-280
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The protein composition of mitotic chromosomes determined using multi-classifier combinatorial proteomics. (2010)
  • Author(s): Shinya Ohta
  • Journal Title: Cell Volume: 142 Pages: 810-821
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chickens possess centromeres with both extended tandem repeats and short non-tandem-repetitive sequences. (2010)
  • Author(s): Wei-Hao Shang
  • Journal Title: Genome Research Volume: 20 Pages: 1219-1228
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A super-resolution map of the vertebrate kinetochore. (2010)
  • Author(s): Susana Abreu Ribeiro
  • Journal Title: Proceeding of National Academy of Science USA Volume: 107 Pages: 10484-10489
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vertebrate Kinetochore Protein Architecture : Protein Copy Number. (2010)
  • Author(s): Katherine Johnston
  • Journal Title: Journal of Cell Biology Volume: 189 Pages: 937-943
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The KRAB zinc finger protein ZNF382 is a general, proapoptotic tumor suppress or repressing multiple oncogenes and frequently silenced in multiple carcinomas. (2010)
  • Author(s): Yingduan Cheng, Hua Geng
  • Journal Title: Cancer Research Volume: 70 Pages: 6516-6526
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aurora B phosphorylates spatially distinct targets to differentially regulate the kinetochore-microtubule interface. (2010)
  • Author(s): Julie P.I.Welburn
  • Journal Title: Molecular Cell Volume: 38 Pages: 383-392
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification and characterization of two isoforms of the vertebrate H2A.Z histone variant. (2010)
  • Author(s): Ryo Matsuda
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: 38 Pages: 4263-4273
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulated targeting of protein phosphatase 1 to the outer kinetochore by KNL1 opposes Aurora B kinase. (2010)
  • Author(s): Dan Liu
  • Journal Title: Journal of Cell Biology Volume: 188 Pages: 809-820
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Structural dynamics of inner-kinetochore for faithful chromosome segregation (2010)
  • Author(s): Tatsuo Fukagawa
  • Organizer: BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(神戸)
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] Structural dynamics of inner-kinetochore for faithful chromosome segregation (2010)
  • Author(s): Tatsuo Fukagawa
  • Organizer: EMBO workshop on chromosome segregation and aneuploidy
  • Place of Presentation: Royal College of Surgeons, Edinburgh, UK
  • Year and Date: 2010-06-19
• [Presentation] 染色体分配におけるインナーキネトコアの構造変化 (2010)
  • Author(s): 深川竜郎
  • Organizer: 第62回日本細胞生物学会シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪)
  • Year and Date: 2010-05-19
• [Presentation] 動物細胞のキネトコア構造 (2010)
  • Author(s): 深川竜郎
  • Organizer: 構造エピゲノム研究会 発足記念シンポジウム
  • Place of Presentation: 理化学研究所(横浜)
  • Year and Date: 2010-04-30
• [Book] 細胞工学「動原体の分子構築」 (2010)
  • Author(s): 竹内康造, 深川竜郎
  • Total Pages: 7
  • Publisher: 秀潤社