酵母を用いたヒトch-TOG相同遺伝子による染色体分配制御の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680779
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中世古 幸信 京都大学, 生命科学研究科, 助教授 (30231468)
• Keywords: 動原体 / 染色体 / がん細胞 / 染色体分配 / 酵母

Research Abstract

酵母におけるヒトch-TOG相同タンパク質DislならびにMtclについて以下の解析を行なった。まずDisl-GFP融合タンパク質をタイムラプス撮影し、Dislの細胞周期における局在変化を生細胞内で解析した。その結果、驚いたことにDislは分裂期中期から後期にかけての極めて短い時期に動原体に局在することを見出した。さらに解析を進め、Dislは微小管結合タンパク質であると同時に、分裂期特異的に動原体DNAの中央領域に結合するタンパク質であることが明らかとなった。
次に我々はゲノムデータベースを検索し、分裂酵母にもう一つこのファミリーに属するタンパク質Mtclを同定し、解析を行なった。MtclもDislと同様に微小管と結合することを示し、興味深いことに、Mtcl遺伝子中央部のDislと相同性を示さない領域が結合に必須であることが明らかとなった。
Mtcl遺伝子破壊株は生育可能であるが高温感受性を示した。Disl遺伝子破壊株が低温感受性であることと逆の関係にあり、両遺伝子の重破壊株は致死となることから重複した機能を持つと考えられる。Mtcl破壊株では許容温度においても細胞質微小管がほとんど消失しており、細胞の変形が観察された。スピンドル微小管は形成されるが、スピンドルの位置ならびに形態に異常を示すごとから、Mtclは間期、分裂期共に微小管の安定性に寄与していると考えられる。一方Dislについては変異株ならびに遺伝子破壊株で間期の細胞質微小管には異常が見られないことから同じ遺伝子ファミリーに属する遺伝子でありながら機能が多様化していると考えられる。
本研究の一連の解析の結果により、進化的に高度に保存された分裂酵母の2つの微小管結合タンパク質Disl, Mtclは、微小管を介した細胞周期制御、とりわけ分裂期における動原体機能に必須機能を持つことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Nakaseko Y., Goshima G., Morishita J., Yanagida M.: "M phase-specific kinetochore proteins in fission yeast : microtubule-associating Disl and Mtcl display rapid separation and segregation during anaphase"Current Biology. 11. 537-549 (2001)