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2017 Fiscal Year Research-status Report

キネシンに依存しない双極性紡錘体形成機構の解明

Research Project

Project/Area Number 16K07694
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

湯川 格史  広島大学, 先端物質科学研究科, 特任助教 (50403605)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords染色体分配 / 紡錘体 / 微小管 / キネシンモーター / 5型キネシン / 14型キネシン / 6型キネシン / 微小管ポリメラーゼ
Outline of Annual Research Achievements

染色体分配装置である紡錘体微小管の双極構造形成にはキネシンモーター蛋白質が重要な役割を果たし、特に5型キネシンの働きが必須であると考えられていた。しかしながら、分裂酵母の5型キネシン(Cut7)と14型キネシン(Pkl1)を同時に欠損させた分裂酵母が紡錘体を形成できることを見出した。そこで、本研究では、既知のキネシンモーターに依存しない新たな紡錘体形成機構の解明を目指し、以下の研究を行った。
(1)5型および14型キネシン二重欠損株と合成致死性を示す変異株の解析
昨年度取得したcut7pkl1二重欠損株と合成致死性を示す7遺伝子欠損株のうち、6型キネシン(klp9)および微小管ポリメラーゼ複合体(alp7/alp14)について温度感受性変異を新たに取得し、これら変異株の致死条件における微小管動態をライブイメージングにより詳細に観察した。その観察結果から、既知のキネシンモーターに依存しない紡錘体形成機構として、まず、微小管ポリメラーゼが双極性の短い紡錘体微小管を構築し、さらに6型キネシンがその微小管を伸長させることで紡錘体を形成させると考えられた。Yukawa et al., Mol. Biol. Cell 28(25): 3647-3659 (2017)
(2)14型キネシンKlp2の紡錘体形成における機能解析
分裂酵母のもう一つの14型キネシンKlp2がcut7pkl1二重欠損株の紡錘体形成にどのような役割を果たすかについて検討した。その結果、Klp2は紡錘体微小管上に局在し、Pkl1と同様、Cut7と拮抗的な力を発生させることで紡錘体形成に関わることを見出した。Yukawa et al., J. Cell Sci. 131(1): 1-11 (2018)

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究成果として論文2報を公表することができた。

Strategy for Future Research Activity

5型および14型キネシン二重欠損株の紡錘体形成にける微小管ポリメラーゼの役割について、さらに詳細に調べる。また、cut7pkl1二重欠損株と合成致死性を示す他の変異株についてもライブイメージングによる詳細な微小管動態観察を行う。さらに、5型キネシン温度感受性変異株のサプレッサー変異株の解析を行う。これらの解析により、既知のキネシンモーターに依存しない紡錘体形成機構の全容解明を目指す。

Causes of Carryover

(理由)旅費の支出を抑えることができたため。
(使用計画)次年度の消耗品費にあてる。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カリフォルニア大学サンディエゴ校
  • [Journal Article] Two spatially distinct kinesin-14 proteins, Pkl1 and Klp2, generate collaborative inward forces against kinesin-5 Cut7 in S. pombe.2018

    • Author(s)
      Masashi Yukawa, Yusuke Yamada, Tomoaki Yamauchi, and Takashi Toda
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 131 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1242/jcs.210740

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A microtubule polymerase cooperates with the kinesin-6 motor and a microtubule cross-linker to promote bipolar spindle assembly in the absence of kinesin-5 and kinesin-14 in fission yeast.2017

    • Author(s)
      Masashi Yukawa, Tomoki Kawakami, Masaki Okazaki, Kazunori Kume, Ngang Heok Tang, and Takashi Toda
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell

      Volume: 28 Pages: 3647-3659

    • DOI

      10.1091/mbc.E17-08-0497

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 紡錘体微小管形成における14型キネシンファミリータンパク質の役割2018

    • Author(s)
      湯川格史
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] Assembly of the mitotic bipolar spindle in the absence of kinesin-5 Cut72017

    • Author(s)
      湯川格史
    • Organizer
      The 9th International Fission Yeast Meeting (Pombe2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kinesin-5に依存しない新規紡錘体形成経路の探索2017

    • Author(s)
      登田 隆
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] 5型キネシンに依存しない新規紡錘体形成経路の探索2017

    • Author(s)
      湯川格史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第50回研究報告会
  • [Presentation] 分裂酵母の微小管ポリメラーゼ複合体Alp7/TACC-Alp14/TOGによる新たな双極性紡錘体形成機構2017

    • Author(s)
      河上友基
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第50回研究報告会
  • [Presentation] 分裂酵母Kinesin-5/Cut7の温度感受性変異を抑圧する変異株の解析2017

    • Author(s)
      山田侑亮
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第50回研究報告会
  • [Presentation] 5型キネシンを必要としない新規M期紡錘体構造形成経路2017

    • Author(s)
      登田 隆
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会(2017年度生命科学系学会合同年次大会, ConBio2017)
  • [Remarks] 【研究成果】染色体の分配装置が形成される新たな仕組みを解明 ―がん治療薬開発の分子標的として期待―

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/news/42166

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Published: 2018-12-17   Modified: 2022-02-21  

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