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SMC複合体による姉妹染色分体の構造変換制御

Publicly Offered Research

Project AreaFunctions of non-coding DNA region for genome integrity
Project/Area Number 24114517
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

広田 亨  公益財団法人がん研究会, がん研究所・実験病理部, 部長 (50421368)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Fiscal Year 2013: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2012: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Keywords染色体構築 / 姉妹染色分体 / カテネーション / 染色体凝縮 / SMC5/6 / コンデンシン / トポイソメラーゼ / コヒーシン / SMC複合体 / M期キナーゼ
Research Abstract

SMCタンパク質は、主として非コードDNA領域に存在し、クロマチン構造の決定に中心的な役割を担っているATPaseである。本研究では、SMCのはたらきを機軸とし、M期染色体の構築に向けたコヒージョンがいかに制御されているかを明らかにすることを目的とした。コヒージョンの解除のうち、コヒーシンによる制御の理解はよく進んでいる一方で、カテネーションの制御については未だに知見が乏しい。本研究において、SMC5/6複合体のノックダウンによってカテネーションが著しく残存するという所見に基づき、この複合体の機能解析によってカテネーション制御の解明の手掛かりを得ることを計画した。今年度までに、1)SMC5/6複合体が非コード領域のスムースな進行に必要であること、2)SMC5/6を不活性化すると、セントロメアやテロメアに生じた未解構造を解消できなくなること、その結果、3)M期の染色体軸索構造が低形成であり適正に染色体を構築することができないこと、4)染色体分配の際には多数のDNAブリッジを発生すること、が判明した。特に、染色体を構築するためには、DNA複製直後よりトポイソメラーゼII-alpha (Top2)やコンデンシンが、SMC5/6依存的にクロマチンに結合することが重要であることが分かった。以上の結果より、細胞には、セントロメアやテロメアといったゲノムの非コード領域の複製が、M期までには完了することが必要で、そのためにはSMC5/6が不可欠な役割を担っていることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 10 results) Book (3 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] Smc5/6-mediated regulation of replication progression contributes to chromosome assembly during mitosis in human cells.2014

    • Author(s)
      Gallego-Paez LM, Tanaka H, Bando M, Takahashi M, Nozaki N, Nakato R, Shirahige K*, Hirota T*.(Shared Corresponding Authors)
    • Journal Title

      Mol Biol Cell.

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 2736-2748

    • DOI

      10.1091/mbc.e13-01-0020

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] NFBD1/MDC1 is phosphorylated by PLK1 and controls G2/M transition through the regulation of a TOPOIIα-mediated decatenation checkpoint.2013

    • Author(s)
      Ando K, Ozaki T, Hirota T, Nakagawara A.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: e82744 Issue: 12 Pages: 0-0

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0082744

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The nucleoporin Nup188 is required for chromosome alignment in mitosis2013

    • Author(s)
      伊藤剛、杉野史朗、池田真教、水口万裕美、菅野新一郎、M.A.Amin、家村顕自、安井明、広田亨、田中耕三
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: (in press) Issue: 7 Pages: 871-879

    • DOI

      10.1111/cas.12159

    • Related Report
      2013 Annual Research Report 2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リン酸化による染色体凝縮の制御:コンデンシンに焦点をあてて2013

    • Author(s)
      高橋元子、広田 亨
    • Journal Title

      Surgery Frontier

      Volume: 20 Pages: 420-424

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] 細胞分裂の仕組みに迫る―染色体分離のキー酵素separaseの活性の可視化と作用機序の解明2013

    • Author(s)
      進藤軌久、広田 亨
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー

      Volume: 71 Pages: 229-223

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  • [Journal Article] Separase sensor reveals dual roles for separase coordinating cohesin cleavage and cdk1 inhibition.2012

    • Author(s)
      Shindo, N.
    • Journal Title

      Developmental Cell

      Volume: 23 Issue: 1 Pages: 112-123

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2012.06.015

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HDAC8 mutations in Cornelia de Lange syndrome affect the cohesin acetylation cycle.2012

    • Author(s)
      Deardorff MA
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 489(7415) Issue: 7415 Pages: 313-7

    • DOI

      10.1038/nature11316

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Control of chromosome structure outside mitosis.2014

    • Author(s)
      Hirota, T.
    • Organizer
      Asia GenomeCheck Conference 2014
    • Place of Presentation
      Suwon, Korea
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    • Invited
  • [Presentation] がん細胞における異数性の発生要因を考える2013

    • Author(s)
      広田 亨
    • Organizer
      第8回新潟横断的消化器疾患研究グループ研究会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2013-03-23
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    • Invited
  • [Presentation] How cells ensure separation of sister chromatids in mitosis.2013

    • Author(s)
      Toru Hirota
    • Organizer
      International Symposium on Molecular Medicine.
    • Place of Presentation
      Suwon, South Korea
    • Year and Date
      2013-02-28
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    • Invited
  • [Presentation] M期プロテアーゼ・セパレースの活性プローブによって分かったこと2013

    • Author(s)
      広田 亨
    • Organizer
      東京理科大学先端生命研水曜セミナー
    • Place of Presentation
      野田市
    • Year and Date
      2013-01-30
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] What makes kinetochores so dynamic?2013

    • Author(s)
      Hirota, T.
    • Organizer
      The 3rd Dynamic Kinetochore Workshop
    • Place of Presentation
      Porto, Portugal
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Cell cycle regulation of chromosome structure that maintains genomic instability.2013

    • Author(s)
      Hirota, T.
    • Organizer
      The 72nd Annual Meeting of Japanese Cancer Association
    • Place of Presentation
      Yokohama
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Live cell imaging analysis: a powerful tool to study mitosis.2013

    • Author(s)
      Hirota, T.
    • Organizer
      The 72nd Annual Meeting of Japanese Cancer Association
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] How cells ensure separation of sister chromatids in mitosis.2012

    • Author(s)
      Toru Hirota
    • Organizer
      Jacques Monad Conference “Cell cycle”
    • Place of Presentation
      Roscoff, France
    • Year and Date
      2012-09-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] How cells ensure trigger chromosome assembly in cells entering mitosis.2012

    • Author(s)
      Toru Hirota
    • Organizer
      Symposium Proteolysis and Cohesion.
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2012-08-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Smc5/6-mediated regulation of replication progression contributes to mitotic chromosome assembly.

    • Author(s)
      Hirota, T.
    • Organizer
      The 18th IMCB Symposium: SMC from molecule to disease.
    • Place of Presentation
      Tokyo
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 実験医学増刊号・ヒトと医学のステージへ拡大する細胞周期(中山敬一編)・分担執筆「Greatwallによるリン酸化バランス調節に基づくM期開始制御」2013

    • Author(s)
      阿部優介、広田 亨
    • Total Pages
      221
    • Publisher
      羊土社
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      2013 Annual Research Report
  • [Book] イラストで徹底理解するエピジェネティクス・キーワード事典(牛島俊和・眞貝洋一編)・分担執筆「ヒストン修飾とその制御」「その他の染色体制御」2013

    • Author(s)
      進藤軌久、広田 亨
    • Total Pages
      315
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] ヒトと医学のステージへ拡大する細胞周期.総説「Greatwallによるリン酸化バランス調節に基づくM期開始制御」2013

    • Author(s)
      阿部優介
    • Total Pages
      221
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] Toru Hirota Laboratory

    • URL

      http://www.jfcr.or.jp/tci/exppathol/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] がん研究所・実験病理部

    • URL

      http://www.jfcr.or.jp/laboratory/department/experiment/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 公益財団法人がん研究会 実験病理部 広田亨研究室

    • URL

      http://www.jfcr.or.jp/tci/exppathol/index.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞観察用蛍光プローブ、及びこれを使用する方法2013

    • Inventor(s)
      広田 亨、進藤軌久、熊田和貴
    • Industrial Property Rights Holder
      広田 亨、進藤軌久、熊田和貴
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2013-07-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] セハレース・バイオセンサーに関する国際特許2012

    • Inventor(s)
      広田亨、進藤軌久、熊田和貴
    • Industrial Property Rights Holder
      広田亨、進藤軌久、熊田和貴
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2012-07-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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