細胞分裂期の染色体分配の分子メカニズムの解析

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16021261
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 木村 圭志 独立行政法人理化学研究所, 花岡細胞生理学研究室, 先任研究員 (50332268)
• Keywords: 染色体凝縮 / 染色体分配 / ツメガエル卵抽出液 / in vitro再構築系 / 細胞分裂期 / リン酸化 / 細胞周期 / 2ハイブリッド解析

Research Abstract

細胞分裂期(M期)における染色体凝縮は、狭い細胞内で長大なクロマチンDNAを正確に分配するために重要な過程である。染色体凝縮に障害が生じれば、遺伝情報は正確に伝達できず、その結果として突然変異や発がんにつながると考えられる。本研究では、M期における染色体凝縮・分配の分子メカニズムを、ツメガエル卵抽出液を用いた染色体構造のin vitro再構系を用いて解析した。
この系を用いた解析により、コンデンシンとよばれるタンパク質複合体が染色体凝縮に中心的な役割を果たしているが証明されている。コンデンシンはM期特異的に精子核クロマチンに結合し、クロマチンをM期染色体様の凝縮した構造に変換する。コンデンシンのクロマチンへの結合は卵抽出液のリン酸化レベルに依存しており、コンデンシンはM期卵抽出液中で特異的な部位がリン酸化される。しかしながら、精製コンデンシンは間期フォームもM期フォームも同等のDNA結合能を持ち、ヌクレオソームDNAにも同等に結合する。この結果から、コンデンシンのM期特異的なクロマチン結合はコンデンシンやヒストンのリン酸化だけでは説明できず、卵抽出液中にコンデンシンのクロマチン結合を制御する因子が存在することが予想される。精製したコンデンシンはバッファー中でDNAに結合するが、間期卵抽出液を加えるとDNAから速やかに解離する。一方、コンデンシンのDNA結合はM期欄抽出液中では維持される。これらの結果から、間期卵抽出液にはコンデンシンをクロマチンDNAから解離させ結合を抑制する因子が、M期卵抽出液中には結合を維持する因子が存在することが示唆された。現在、これらの因子を同定するために酵母ハイブリッド解析により、コンデンシンと相互作用する因子をスクリーニングしている。

Research Products

• [Journal Article] Direct association with inner centromere prptein (INCENP) activates the novel chromosomal passenger protein, Aurora-C (2004)
  • Author(s): Li, X., Sakashita, G., Matsuzaki, H., Sugimoto, K., Kimura, K., Hanaoka, F., Taniguchi, H., Furukawa, K., Urano, T.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 279・45 Pages: 47201-47211