2016 Fiscal Year Research-status Report
LINC核膜複合体に依存した減数分裂期染色体の核内配置制御機構の解明
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16K07248
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
山本 歩 静岡大学, 理学部, 教授 (70359082)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 減数分裂 / テロメア / セントロメア / 相同染色体 / 姉妹染色分体 / キネトコア / スピンドル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分裂酵母では、減数分裂期にテロメアが酵母の中心体であるSpindle Pole Body (SPB)近傍に集合して相同染色体の対合やスピンドル形成に関与し、一方、SPBに局在していたセントロメアがSPBから脱離し、減数分裂型のセントロメアが形成される。テロメアとセントロメアのSPB局在は、いずれもLINC核膜複合体に依存しているが、それらの局在制御機構、および局在の機能の詳細は完全には解明されていない。本研究では、テロメア集合とセントロメアの脱離の制御連関機構、および制御連関の減数分裂における役割を明らかにし、LINC核膜複合体を介した染色体核内配置の制御機構および機能の解明をめざした。
テロメア集合が阻害されるとセントロメアのSPBからの脱離も阻害され、この制御にテロメア結合蛋白質であるTaz1と微小管が関わり、この制御がテロメア集合欠損時に紡錘体形成を保証する機構であることを見いだした。また、テロメア集合欠損はキアズマ形成異常を引き起こすため、キアズマの染色体分配における役割を解析したところ、キアズマが染色体とスピンドルの結合修正様式決定に重要な役割を果たすことを見いだした。また、セントロメア脱離による減数分裂型セントロメア形成を評価するために、体細胞分裂および減数分裂の細胞を分裂期に同調し、キネトコアおよび分裂期染色体を可視化して減数分裂期におけるキネトコアの融合状態を解析した。減数分裂期では凝縮した姉妹染色分体の染色体上にキネトコアのシグナルが１点のみ観察され、体細胞分裂期にはしばしば２点観察された。このことから、この方法によってキネトコア融合を評価できるとともに、高等真核生物と同じく、分裂酵母でも減数分裂においてキネトコアが融合すると考えられた。
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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
テロメア集合がセントロメアのSPBからの脱離を制御する機構について論文にまとめ、国際誌上に発表することができた。また、キアズマが染色体とスピンドルの結合修正様式決定に重要な役割を果たすことを見いだした。これらに加え、減数分裂期のキネトコア融合を評価する実験手法の確立に成功し、実際に分裂酵母で融合が起こっていることを示すことに成功した。これらから当初予想した通り、順調に成果がでていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
テロメア集合とセントロメアのSPBからの脱離抑制が接合時の核融合に関与する結果を得ているので、これらを検証し、テロメア集合およびセントロメア脱離制御が核融合に果たす役割を明らかにする。また、MAP kinaseの活性化とPat1 kinaseの不活性化によってテロメア集合を誘導し、テロメア集合に必要なγ―チュープリン複合体とダイニンモーターのテロメア局在を解析する。これによって、テロメア集合におけるMAP kinaseの活性化とPat1 kinaseの不活性化の役割を明らかにする。キアズマが染色体とスピンドルの結合修正様式にどのように関与するかを、セントロメアの動態を解析し、その詳細を明らかにする。さらにキネトコアの融合状態を評価する実験系を用い、セントロメアがSPBから脱離しないときのキネトコアの融合状態を解析し、減数分裂型セントロメア形成制御とセントロメアとLINC複合体との相互作用との関連を明らかにする。さらに、これまでキネトコア融合を制御すると考えられているコヒーシン、Mrc1、Moa1といった分子がキネトコア融合に関与するかを検討し、減数分裂型セントロメア形成制御機構の解明をめざす。
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