M期キナーゼによる分裂装置構成分子の動態制御

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Cell Proliferation Control
• Project/Area Number: 19057008
• Research Institution: 公益財団法人がん研究会・がん研究所
• 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)
• Keywords: 細胞分裂 / 染色体 / 動原体 / 紡錘体 / Poloキナーゼ / Auroraキナーゼ / コンデンシン複合体 / コヒーシン複合体

Research Abstract

細胞の増殖において、ゲノムの本体である「染色体」を過不足なく継承することは、生命体維持の基本であり、その破綻は細胞の生存を危うくし、染色体不安定性を伴う疾患の細胞病態と緊密な関係にある。本研究の目的とするところは、「染色体の構築」と「動原体の機能」について、M期キナーゼのはたらきを追究することによって、その分子機構を明らかにすることである。平成23年度は、Aurora BとPolo-like kinase 1(Plk1)という普遍的なM期キナーゼが、染色体の形成において、正反対のはたらきを持つことを見出した。つまり、Aurora Bはクロマチンの凝縮を促進するのに対し、Plk1は過凝縮しないように、むしろ脱凝縮を促進しているという側面が見えた。その分子背景を調べるために、Plk1の結合タンパク質をクロマチン画分より探査したところ、染色体の軸索構造を構成する4つの分子あるいは複合体を同定した。興味深いことに、これらの分子群は、Plk1のみならず、Aurora Bの基質でもあることが判明し、これらのキナーゼによる選択的リン酸化修飾によって、染色体軸索の構造が制御されていると推察される。さらに、動原体においても、Aurora BとPlk1は、それぞれ微小管結合の安定化と不安定化というこれもまた反対の機能を有していることを見出した。総じて、M期分裂装置の構築と機能は、Aurora BとPlk1という2つのM期キナーゼの協調に基づいて制御されているという作業仮説が導き出された。

Research Products

• [Journal Article] The initial phase of chromosome condensation requires Cdk1-mediated phosphorylation of the CAP-D3 subunit of condensin II (2011)
  • Author(s): Abe, S., Nagasaka, K., Hirayama, Y., Kozuka-Hata, H., Oyama, M., Aoyagi, Y., Obuse, C., Hirota, T.
  • Journal Title: Genes & Dev Volume: 25 Pages: 863-874
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential control of Eg5 dependent controsome separation by Plk1 and Cdk1 (2011)
  • Author(s): Smith, E., Hegarat, N., Vesely, C., Roseboom, I., Larch, C., Streicher, H., Straataman, K., Flynn, H., Skehel, M., Hirota, T., Kuriyama, R., Hochegger, H.
  • Journal Title: EMBO J Volume: 30 Pages: 2233-2245
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CAMP (C13orf8, ZNF828) is a novel regulator of kinetochore-microtubule attachment (2011)
  • Author(s): Ito, G., Kanno, S., Uchida, K S., Chiba, S., Sugino, S., Watanabe, K., Mizuno, K., Yasui, A., Hirota, T., Tanaka, K.
  • Journal Title: EMBO J Volume: 30 Pages: 130-144
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Does the spindle-assembly checkpoint monitor the presence of tension? (2011)
  • Author(s): Kazuhiko Uchida, Toru Hirota
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 2011-12-16
• [Presentation] Probing separase activity reveals its switch-like activation at the metaphase-to-anaphase transition (2011)
  • Author(s): Toru Hirota
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] The switch-like activation of separase ensures chromosome segregation (2011)
  • Author(s): Toru Hirota
  • Organizer: 6th GCOE International Symposium : Mitosis
  • Place of Presentation: Yokohama
  • Year and Date: 2011-07-04
• [Presentation] Probing separase activity reveals its switch-like activation at the metaphase-to-anaphase transition (2011)
  • Author(s): Toru Hirota
  • Organizer: MEXT International Symposium : Cell Division
  • Place of Presentation: Hakone
  • Year and Date: 2011-06-30
• [Presentation] がん細胞における異数性の発生要因を考える (2011)
  • Author(s): 広田亨
  • Organizer: 第52回日本臨床細胞学術総会(春期大会)
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2011-05-21
• [Book] Review, in Encyclopedia of Life Sciences (Mitosis and meiosis : Molecular control of chrmosome separation) (2011)
  • Author(s): K.Nagasaka, L.M.Gallego-Paez, T.Hirota
  • Total Pages: 10
  • Publisher: John Wiley & Sons, Ltd
• [Remarks]
  • URL: http://www.jfcr.or.jp/tci/exppathol/index.html