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2019 Fiscal Year Annual Research Report

セントロメアを中心とした染色体構築原理

Planned Research

Project AreaChromosome Orchestration System
Project/Area Number 15H05972
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

深川 竜郎  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60321600)

Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywordsセントロメア / 動原体 / 高次クロマチン / エピジェネティックス / タンパク質複合体 / ゲノム科学
Outline of Annual Research Achievements

1) セントロメアの再構築及び他の染色体機能ドメインとの組み合わせによるモデル化染色体の作成
試験管内での組み換えタンパク質を用いたセントロメアの再構築を継続して進め、CENP-Aヌクレオソームを再構成した後にCENP-CおよびCENP-Nの複合体を再構築した。CENP-Cはリン酸化formと非リン酸化formを用意した。その結果、CENP-Cがリン酸化されるとCENP-NがCENP-Aヌクレオソームから離れることを明らかにした。これは、セントロメア構築を理解する上で重要な知見である。また、ある種のCENP-Aの変異体が、DNA複製因子Mcm2-7と結合することがわかり、セントロメア機能とDNA複製との接点が示された。
2) セントロメア構造のダイナミックな構造変換
深川らは、本新学術領域研究で、ニワトリのネオセントロメア作出の系を活用して4Cを用いて高次クロマチン構造の変化を明らかしてきた。今年度は、Hi-Cを導入した解析を行い、セントメアを挟んだ短腕領域と長腕領域が間期の段階からドメイン化していることを明らかにした。また、セントロメア構成タンパク質の機能破壊に伴う、セントロメアを含む核内の3D構造の変化をHi-Cで網羅的に解析し、全てのセントロメア構成タンパク質の機能破壊でヘテロクロマチンとセントロメアの相互作用が失われることも明らかになった。また、ATAC-seqなどの活用もはじめ、セントロメアゲノムについて総合的な解析が行えた。これらの解析は、班員の伊藤と共同して行った。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] エジンバラ大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      エジンバラ大学
  • [Int'l Joint Research] キューリ研究所(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      キューリ研究所
  • [Int'l Joint Research] MIT(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      MIT
  • [Journal Article] Dynamics of kinetochore structure and its regulations during mitotic progression.2020

    • Author(s)
      Masatoshi Haram, Tatsuo Fukagawa
    • Journal Title

      Cellular and Molecular Life Sciences

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00018-020-03472-4.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Artificial generation of centromeres and kinetochores to understand their structure and function.2020

    • Author(s)
      Tetsuya Hori, Tatsuo Fukagawa
    • Journal Title

      Experimental Cell Research

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2020.111898.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cryo-EM Structures of Centromeric Tri-nucleosomes Containing a Central CENP-A Nucleosome.2020

    • Author(s)
      Yoshimasa Takizawa, Cheng-Han Ho, Hiroaki Tachiwana, Hideyuki Matsunami, Wataru Kobayashi, Midori Suzuki, Yasuhiro Arimura, Tetsuya Hori, Tatsuo Fukagawa, Melanie D. Ohi, Matthias Wolf, Hitoshi Kurumizaka
    • Journal Title

      Structure

      Volume: 28 Pages: 44-53

    • DOI

      0.1016/j.str.2019.10.016.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] CDK1-mediated CENP-C phosphorylation modulates CENP-A binding and mitotic kinetochore localization.2019

    • Author(s)
      Reito Watanabe, Masatoshi Hara, Ei-ichi Okumura, Solene Herve, Daniele Fachinetti, Mariko Ariyoshi, Tatsuo Fukagawa
    • Journal Title

      Journal of Cell Biology

      Volume: 218 Pages: 4042-4062

    • DOI

      10.1083/jcb.201907006.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Centromere maintenance during DNA replication.2019

    • Author(s)
      Masatoshi Hara, Tatsuo Fukagawa
    • Journal Title

      Nature Cell Biology

      Volume: 21 Pages: 669-671

    • DOI

      10.1038/s41556-019-0335-0.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Where is the right path heading from the centromere to spindle microtubules?2019

    • Author(s)
      Masatoshi Hara, Tatsuo Fukagawa
    • Journal Title

      Cell Cycle

      Volume: 18 Pages: 1199-1211

    • DOI

      10.1080/15384101.2019.1617008.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] キネトコアタンパク質結合ネットワークにおけるCENP-Cの役割2019

    • Author(s)
      原昌稔、深川竜郎
    • Organizer
      第37回染色体ワークショップ
  • [Presentation] CCAN-セントロメア結合の細胞周期依存的な制御とその役割2019

    • Author(s)
      渡邉励人、深川竜郎
    • Organizer
      第37回染色体ワークショップ
  • [Presentation] CDK1 Regulates CENP-A-CENP-C Interaction In Vertebrate Kinetochore.2019

    • Author(s)
      Masatoshi Hara, Reito Watanabe, Mariko Ariyoshi, and Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      ASCB/EMBO 2019 Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Essentiality of CENP-A Depends on Its Binding Mode to HJURP.2019

    • Author(s)
      Tetsuya Hori, JingHui Cao, Yasuhiro Arimura, Kohei Nishimura, Mariko Ariyoshi, Hitoshi Kurumizaka, and Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      ASCB/EMBO 2019 Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kinetochore Dynamics During Progression of Cell Cycle.2019

    • Author(s)
      Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] Essentiality of CENP-A depends on its binding mode to HJURP.2019

    • Author(s)
      堀哲也、曹静暉、有村泰宏、西村浩平、有吉眞理子、豊田敦、三須定彦、池尾一穂、胡桃坂仁志、深川竜郎
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Structural and functional analysis of a C-terminal region of a centromeric protein, CENP-C.2019

    • Author(s)
      有吉眞理子、佐野智基、原昌稔、深川竜郎
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Interaction mode between CENP-A and HJURP in vitro.2019

    • Author(s)
      曹静暉、有村泰宏、有吉眞理子、胡桃坂仁志、堀哲也、深川竜郎
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 染色体分配におけるKMNネットワークの役割2019

    • Author(s)
      竹之下憂祐、原昌稔、深川竜郎
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 細胞周期の進行に伴うCENP-Cのセントロメアクロマチンへの結合機構の変化とその意義2019

    • Author(s)
      渡邉励人、原昌稔、有吉眞理子、深川竜郎
    • Organizer
      第91回日本遺伝学会大会
  • [Presentation] 脊椎動物細胞におけるセントロメアの3次元構造解析2019

    • Author(s)
      西村浩平、堀哲也、豊田敦、古宮正隆、伊藤武彦、深川竜郎
    • Organizer
      第91回日本遺伝学会大会
  • [Presentation] 細胞周期進行にともなうセントロメアタンパク質結合ネットワークの変換2019

    • Author(s)
      原 昌稔、深川竜郎
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Invited
  • [Presentation] 染色体分配を司るセントロメア・キネトコアのダイナミクス2019

    • Author(s)
      深川竜郎
    • Organizer
      第38回分子病理研究会淡路シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 動的なキネトコア構造の実体2019

    • Author(s)
      深川竜郎
    • Organizer
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会合同年次大会
    • Invited
  • [Remarks] 深川研究室

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/fukagawa/index_j.html

  • [Remarks] 細胞分裂時に染色体の分配を制御する鍵となるしくみを解明

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/events/achievement/fukagawa-20191101/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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