2019 Fiscal Year Annual Research Report
Control of chromosome functions by axis-loop structure (chromosome 3D) during meiosis
| Project Area | Chromosome Orchestration System |
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| Project/Area Number |
15H05973
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
篠原 彰 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00252578)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠原 美紀 近畿大学, 農学部, 教授 (80335687)
吉田 佳世 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (30311921)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 染色体 / 減数分裂 / 組換え / コヒーシン / Rec8 / 染色体OS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
染色体が調和して機能する仕組みを染色体オーケストレーションシステム（染色体OS） と呼び、精子、卵子などの配偶子形成に必須な減数分裂では染色体OSがより劇的に変化する。減数分裂期には染色体3D構造が大きく変化するだけでなく、染色体を場として組換えなどの様々なDNA代謝反応が“制御された形”で起き、その制御プラットフォームが染色体OSであると考えられる。本計画研究は減数分裂期染色体を染色体OSのモデル系として捉え、減数分裂期染色体構造、特にその基盤となる染色体軸―ループ構造と機能を理解し、減数分裂期特異的染色体上で起きる減数分裂期組換えの制御の分子メニズムを明らかにすることを目的とする。2019年度では、染色体構造とその上で起こる組換えの連携の分子メカニズムを解明することを目標とし、超解像度蛍光顕微鏡とクロマチン免疫沈降-DNA sequencing (ChIP-seq)法で、減数分裂期の染色体構造、特に高次構造（軸―ループ構造）を、減数分裂期染色体の軸構成要素であるコヒーシンの局在を解析した。その結果、減数第一、第二分裂期に起こるセパレースによる切断に依存しない仕組みで、コヒーシン複合体が染色体から減数分裂第１分裂後期で解離すること、その解離には特異的なリン酸化酵素Polo-likeキナーゼ(PLK)とDbf4依存性Cdc7キナーゼ(DDK)のキナーゼの協調的は働きにより、コヒーシン制御因子の１つWAPL(Rad61)とRec8がリン酸化されることが必要であることを見出した。また、ChIP-seq法による局在を解析したところ、その解離は動原体を含め、染色体全体に起き、コヒーシンは解離後に再結合できること、つまり動的な結合制御を受けることも明らかになった。減数分裂期の染色体構造形成は必須構成因子のコヒーシンの結合を動的に制御することで、機能的な高次構造を作ると考えられる。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Toward Global Standardization of Conducting Fair Investigations of Allegations of Research Misconducts2020
Author(s)
Nouchi R, Aihara H, Arie F, Asashima M, Daida H, Fudano J, Fujiwara Y, Fushiki S, Geller RJ, Hatano K, Homma T, Kimura M, Kuroki T, Miki K, Morita I, Nitta K, Shinohara A, Siomi MC, Yoshida M, Ichikawa I
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Journal Title
Accountability in Research: Policies and Quality Assurance
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Srs2 helicase prevents the formation of aberrant DNA damage during late prophase I of yeast meiosis2019
Author(s)
Sasanuma, H., Sabhan, H.M.S., Furihata, Y., Challa, K., Palmer, L. Gasser, S.M., Shinohara, M., and A. Shinohara
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Journal Title
Chromosoma
Volume: 128
Pages: 453-471
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Enhanced processivity of Dnmt1 by monoubiquitinated histone H32019
Author(s)
Mishima Yuichi、Brueckner Laura、Takahashi Saori、Kawakami Toru、Otani Junji、Shinohara Akira、Takeshita Kohei、Garvilles Ronald Garingalao、Watanabe Mikio、Sakai Norio、Takeshima Hideyuki、Nachtegael Charlotte、Nishiyama Atsuya、Nakanishi Makoto、Arita Kyohei、Nakashima Kinichi、Hojo Hironobu、Suetake Isao
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Journal Title
Genes to Cells
Volume: 25
Pages: 22～32
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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