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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Maintenance of chromosomal stability by efficient chromosome alignment

Research Project

Project/Area Number 15H04368
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

田中 耕三  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (00304452)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords癌 / 細胞・組織 / 染色体
Outline of Annual Research Achievements

細胞分裂期の初期に染色体が紡錘体の赤道面に整列することは、染色体が均等に分配されるために必須である。本研究では、染色体の効率的な整列の機構とその染色体安定性維持への寄与について明らかにすることを目的とする。染色体整列の課程では、染色体上の動原体が紡錘体を形成する微小管の側面に結合する状態(側面結合)を経て末端に結合する状態(末端結合)に移行することが必要である。平成29年度には以下のような成果が得られた。
1. 側面結合の分子機構の解明 平成28年度に、側面結合した動原体の中心体方向への移動が、モーター分子であるダイニンがない状態でも見られることがわかった。そこでその原因を調べたところ、別のモーター分子であるCENP-Eが側面結合の状態で動原体を微小管末端に繋ぎ止め、それにより微小管の短縮に伴って動原体の中心体方向への移動が起こることが示唆された(Sci Rep 2018)。
2. 染色体整列の機構の解明 平成28年度に、側面結合と末端結合に関与する分子を共に発現抑制すると、染色体が紡錘体から離れてしまう様子が観察された。これをふまえて、側面結合と末端結合に関与する分子を発現抑制した際の染色体整列や染色体分配を比較することにより、側面結合が末端結合と協調して適切な動原体と微小管の結合にはたらいていることが示唆された(Sci Rep 2018)。
3. 側面結合から末端結合への変換に関与する分子の同定 染色体分配過程初期の各段階における種々の動原体分子の局在を検討し、各段階で機能する分子の候補を同定した(Sci Rep 2018)。また分裂期キナーゼPlk1の紡錘体チェックポイントに関する機能を明らかにした(Sci Rep 2017)。
4. 効率的な染色体整列と染色体安定性の関連の解明 モーター分子の発現異常などにより染色体整列の効率性が損なわれると、染色体不安定性が生じることがわかった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (33 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] CHU Nantes/CHU Angers/CHRU Brest(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CHU Nantes/CHU Angers/CHRU Brest
    • # of Other Institutions
      8
  • [Int'l Joint Research] Baylor College of Medicine/SUNY Upstate Medical University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Baylor College of Medicine/SUNY Upstate Medical University
  • [Int'l Joint Research] NHS Greater Glasgow and Clyde/University Hospital of Wales/Newcastle upon Tyne Hospitals(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      NHS Greater Glasgow and Clyde/University Hospital of Wales/Newcastle upon Tyne Hospitals
  • [Journal Article] Lateral attachment of kinetochores to microtubules is enriched in prometaphase rosette and facilitates chromosome alignment and bi-orientation establishment2018

    • Author(s)
      Itoh G, Ikeda M, Iemura K, Amin MA, Kurimiya S, Tanaka M, Mizuno N, Osakada H, Haraguchi T, Tanaka K
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 3888

    • DOI

      10.1038/s41598-018-22164-5

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Phosphorylation of BACH1 switches its function from transcription factor to mitotic chromosome regulator and promotes its interaction with HMMR2018

    • Author(s)
      Li J, Shima H, Nishizawa H, Ikeda M, Brydun A, Matsumoto M, Kato H, Saiki Y, Liu L, Watanabe-Matsui M, Iemura K, Tanaka K, Shiraki T, Igarashi K
    • Journal Title

      Biochemical Journal

      Volume: 475 Pages: 981-1002

    • DOI

      10.1042/BCJ20170520

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic feature of mitotic arrest deficient 2-like protein 2 (MAD2L2) and structural basis for its interaction with chromosome alignment maintaining phosphoprotein (CAMP)2017

    • Author(s)
      Hara K, Taharazako S, Ikeda M, Fujita H, Mikami Y, Kikuchi S, Hishiki A, Yokoyama H, Ishikawa Y, Kanno SI, Tanaka K, Hashimoto H
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 292 Pages: 17658-17667

    • DOI

      10.1074/jbc.M117.804237

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plk1 bound to Bub1 contributes to spindle assembly checkpoint activity during mitosis2017

    • Author(s)
      Ikeda M, Tanaka K
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 8794

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09114-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 染色体不安定性とがん2017

    • Author(s)
      田中耕三
    • Journal Title

      血液内科

      Volume: 75 Pages: 117-122

  • [Presentation] マウス脳における染色体整列因子CAMPの発現局在の解析2018

    • Author(s)
      永井正義, 家村顕自, 吉川貴子, 大隅典子, 田中耕三
    • Organizer
      第11回リトリート大学院生研究発表会
  • [Presentation] マウス胎児脳における染色体整列因子CAMPの発現部位の同定2018

    • Author(s)
      永井正義, 家村顕自, 吉川貴子, 大隅典子, 田中耕三
    • Organizer
      第7回東北脳科学ウィンタースクール
  • [Presentation] Alterations in chromosome dynamics impair the fidelity of chromosome transmission2017

    • Author(s)
      Kozo Tanaka
    • Organizer
      International Workshop on Quantitative Biology 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Chromosomal instability in aging and cancer2017

    • Author(s)
      Kozo Tanaka
    • Organizer
      Tohoku Forum for Creativity Thematic Program 2017 Aging Science: from Molecules to Society Topic1 “Aging Biology”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞周期制御因子CAMPの天然変性タンパク質としての制御基盤の解明2017

    • Author(s)
      池田真教, 三上嘉子, 藤田拡樹, 古寺哲幸, 安藤敏夫, 田中耕三
    • Organizer
      日本生化学会東北支部第83回例会
  • [Presentation] Chromosome oscillation ensures faithful chromosome segregation through Hec1 phosphorylation by Aurora A2017

    • Author(s)
      Kenji Imeura, Kozo Tanaka
    • Organizer
      EMBO Workshop “Dynamic Kinetochore”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aurora Aは正常細胞における染色体均等分配システムの堅牢性を保証する2017

    • Author(s)
      家村顕自, 田中耕三
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] 紡錘体チェックポイント活性の維持に関わる分子基盤の解明2017

    • Author(s)
      池田真教, 田中耕三
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] 染色体整列の時空間的な遅延が染色体不安定性を引き起こす2017

    • Author(s)
      國安絹枝, 家村顕自, 田中耕三
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] 染色体整列分子CAMPによるDNA損傷修復を介したゲノム安定性維持の分子基盤2017

    • Author(s)
      藤田拡樹, 池田真教, 三上嘉子, 田中耕三
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] 神経細胞の発生及び分化における染色体整列因子CAMPの機能解析2017

    • Author(s)
      永井正義, 家村顕自, 池田真教, 田中耕三
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] Functional analysis of CAMP(CHAMP1), a heterochromatin-associated protein related to intellectual disability2017

    • Author(s)
      Masanori Ikeda, Hiroki Fujita, Noriyuki Kodera, Toshio Ando, Kenji Iemura, Masayoshi Nagai, Kozo Tanaka
    • Organizer
      The 2nd meeting on SMC proteins
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 天然変性タンパク質CAMPを含む複合体の機能解析2017

    • Author(s)
      田中耕三, 池田真教, 藤田拡樹, 古寺哲幸, 安藤敏夫, 家村顕自, 永井正義
    • Organizer
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 新規分子CAMPを含むヘテロクロマチン結合複合体によるゲノム安定性維持機構2017

    • Author(s)
      田中耕三
    • Organizer
      新学術領域クロマチン動構造第5回班会議
  • [Presentation] 高速AFMによるヘテロクロマチン結合複合体の動的制御の解明2017

    • Author(s)
      池田真教, 三上嘉子, 藤田拡樹, 古寺哲幸, 安藤敏夫, 田中耕三
    • Organizer
      第2回クロマチン動構造ワークショップ
  • [Presentation] 新規分子CAMPによる分裂期細胞死制御機構2017

    • Author(s)
      田中耕三
    • Organizer
      第26回日本Cell Death学会学術集
    • Invited
  • [Presentation] 神経細胞の発生及び分化における染色体整列因子CAMPの機能解析2017

    • Author(s)
      永井正義, 家村顕自, 池田真教, 田中耕三
    • Organizer
      第57回生命科学夏の学校
  • [Presentation] 高速AFMによる天然変性タンパク質CAMPの構造動態観察2017

    • Author(s)
      成田知恕, 池田真教, 田中耕三, 古寺哲幸
    • Organizer
      第55回日本生物物理学会年会
  • [Presentation] A novel mechanism for maintenance of chromosomal stability2017

    • Author(s)
      Kenji Iemura, Kozo Tanaka
    • Organizer
      第76回日本癌学会学術総会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス胎児脳における染色体整列因子CAMPの発現部位の同定2017

    • Author(s)
      永井正義, 家村顕自, 吉川貴子, 大隅典子, 田中耕三
    • Organizer
      2017年度生命科学系合同年次大会(第40回日本分子生物学会年会)
  • [Presentation] Chromosomal instability in cancer and aging2017

    • Author(s)
      Kenji Iemura, Kinue Kuniyasu, Manuel Campos, Guan Chen, Kozo Tanaka
    • Organizer
      第12回研究所ネットワーク国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 染色体オシレーションと異常な結合の修正を記述する動原体-微小管結合の数学的モデル2017

    • Author(s)
      Manuel Campos, 家村顕自, 田中耕三
    • Organizer
      2017年度生命科学系合同年次大会(第40回日本分子生物学会年会)
  • [Presentation] マウス脳における染色体整列因子CAMPの発現解析2017

    • Author(s)
      永井正義, 家村顕自, 吉川貴子, 大隅典子, 田中耕三
    • Organizer
      第35回染色体ワークショップ・第16回核ダイナミクス研究会
  • [Remarks] 東北大学加齢医学研究所

    • URL

      http://www.idac.tohoku.ac.jp/index.ja.php

  • [Remarks] 東北大学加齢医学研究所分子腫瘍学研究分野

    • URL

      http://www2.idac.tohoku.ac.jp/dep/molonc/index.html

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-09-26  

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