2011 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Functions of non-coding DNA region for genome integrity |
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| Project/Area Number |
23114009
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
加納 純子 大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (10323809)
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| Keywords | 染色体 / テロメア / ネットワーク / クロマチン |
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| Research Abstract |
線状染色体の末端に存在するテロメアは、染色体の代表的な機能を持った非コードDNA領域であり、世代を超えた染色体の維持、細胞老化のタイミング等に深く関与している。近年、テロメア結合蛋白質のテロメアにおける機能の理解は飛躍的に深まった。一方、テロメア蛋白質が非テロメア領域にも局在することや、テロメア以外の機能性非コードDNA領域で働く蛋白質がテロメアにもリクルートされることが明らかにされつつある。そこで、本研究ではゲノムワイドなヘテロクロマチンネットワークの一員としてのテロメアの新機能の解明を目的とした。
２３年度はまず、テロメアと核膜蛋白質との機能ネットワークについて解析を行った。分裂酵母のテロメア結合蛋白質Rap1は、細胞周期の間期において核膜蛋白質Bqt4と結合する。それによって、テロメアは普段核膜近傍に配置されている。生細胞観察によって、テロメアは細胞周期のM期において一時的に核膜から解離することがわかった。さらに、その解離はM期における正確な染色体分離に必要であることが明らかになった。次に、テロメアが核膜から解離するメカニズムを探った。その結果、Rap1がM期にCdc2キナーゼなどによって高度にリン酸化され、それによってRap1とBqt4との相互作用が阻害され、テロメアが核膜から解離することがわかった。以上のことから、染色体末端のテロメアが細胞分裂において重要な役割を果たしていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
テロメアを基軸とした細胞核ネットワークの一つとして、テロメアと核膜タンパク質との機能リンクについて解明した（Current Biology, 2012)。この成果は国内外において高い評価を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）サブテロメアの機能解析
テロメア内に存在するサブテロメア領域の機能は今日までほとんど明らかになっていない。しかし、セントロメアなどで機能することが知られている蛋白質がリクルートされることはわかっており、テロメアと他の染色体ドメインとの機能相関が推測される。そこで、サブテロメアの機能を明らかにするため、サブテロメア完全欠損株の作製を行い、その表現型を詳しく解析する。
２）テロメア結合蛋白質の他の染色体領域での機能解析
テロメアで機能することが知られているRap1などがテロメア以外の染色体部位にも局在するのかどうかをChIP-Seq解析によって調べ、そこでの機能を解明する。
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