2016 Fiscal Year Annual Research Report
SUMO化修飾による非コードDNA領域の機能制御機構の解明
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15H04630
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
田中 克典 関西学院大学, 理工学部, 教授 (60273926)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 勝 広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (90293597)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 染色体 / テロメア / タンパク質翻訳後修飾 / SUMO / 老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
真核生物のゲノムDNAの大半はタンパク質をコードしていない非コードDNA領域で占められている。特に、テロメア、セントロメア、ヘテロクロマチンの各領域は、染色体の安定維持・分配に極めて重要な役割を果たす。申請者らはこれまでに、ユビキチン様タンパク質翻訳後修飾因子であるSUMOが、これら領域の機能制御に深く関わること明らかにしてきた。
本研究計画では、SUMOによるタンパク質修飾がテロメア、セントロメア、ヘテロクロマチンの機能をどのように制御するのかを分子レベルで解明することを最終目的とする。分裂酵母をモデル系として、SUMO化による機能制御の全体像が見えつつあるテロメア領域を中心に研究を実施する。並行して、セントロメアとヘテロクロマチン領域に関しても解明を行なう。本研究により、SUMO化による非コードDNA領域の制御に関して一貫した研究基盤を確立する。
本研究では、SUMOによるタンパク質修飾が非コードDNA領域であるテロメア、セントロメア、及びヘテロクロマチンの各領域の機能をどのように制御するのかを分子レベルで解明することを試みた。その結果、テロメア長制御に関しては、SUMO化修飾を受けたTpz1タンパク質とStn1タンパク質の相互作用に必要なStn1タンパク質上のSIM(SUMO-Interacting Motif)の同定に成功した。また、テロメア長制御のバックアップ機構に必要なRif1タンパク質の機能ドメインの同定に成功した。セントロメア機能に関与するSUMO化基質タンパク質の同定には未だ至ってないが、SUMO化修飾経路のE3リガーゼであるPli1及びNse2がセントロメア及びヘテロクロマチン領域にも局在することを見出した。
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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
・テロメア長制御に関しては、SUMO化修飾を受けたTpz1タンパク質とStn1タンパク質の相互作用に必要なStn1タンパク質上のSIM(SUMO-Interacting Motif)の同定に成功した。
・テロメア長制御のバックアップ機構に必要なRif1タンパク質の機能ドメインの同定に成功した。
・SUMO化修飾経路のE3リガーゼであるPli1及びNse2がセントロメア及びヘテロクロマチン領域にも局在することを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
・SUMO化反応の中心的E3 リガーゼであるPli1とRif1と相互作用の生物学的意義を解明する。
・遺伝学的スクリーニングにより未知なる経路の探索を継続する。
・セントロメア機能に関与するSUMO化基質タンパク質の同定を行う
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