2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the mechanism for homologous chromosome pairing by HORMAD1
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17K15392
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤原 靖浩 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (50793064)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 減数分裂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
減数分裂は、相同染色体の組換えや 2 回の分裂など複雑な過程を持つ特別な細胞分裂である。相同染色体の対合が行われるが、この DNA 配列依存的な認識に異常が生じると、対合異常により減数分裂前期にその進行は停止してしまう。本研究では、相同パートナーの認識メカニズムの理解を深めるために、HORMAD1に着目し、相同染色体ペアリングと染色体軸への局在におけるメカニズムンの解明を試みた。
(実験１)生物情報学的な解析から、HORMAD1 と相互作用関連因子のゲノム上の局在部位を、相同染色体の初期ペアリングが起こる時期の細胞を分画し、ChIP-seq および CUT&Tag 法を行うことを試みた。しかし、十分な純度と細胞数を確保できる細胞分画方法の樹立に時間がかかり、目的を達成するに 至らなかった。しかしながら、検証実験を行ったところ、生殖細胞特異的に蛍光標識したヒストンタンパク質を発現する TG マウスを利用することで、減数分裂初期の細胞を高い純度で分画できることが明らかになった。さらに、少ない細胞数でもエピゲノム解析が可能な CUT&Tag をより効率的に行うことができる独自の方法も開発するに至った。今後これら独自に樹立した手法を用いることで、実験の目的達成を試みる。
(実験２) HORMAD1 および相互作用因子を 欠損することで、それぞれの局在にどういった影響が起きるかを、細胞学的、生化学的に調べ、HORMAD1および相互作用因子がDSB非依存的な認識メカニズムにおいてどのよう な機能を持っているかを調べた。その結果、コヒーシンが HORMAD1を呼び寄せる目印として働いて染色体上に繋ぎ留める役割を担うことが明らかとなった。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Meiotic cohesins mediate initial loading of HORMAD1 to the chromosomes and coordinate SC formation during meiotic prophase2020
Author(s)
Yasuhiro Fujiwara, Yuki Horisawa-Takada, Erina Inoue, Naoki Tani, Hiroki Shibuya, Sayoko Fujimura, Ryo Kariyazono, Toyonori Sakata, Kunihiro Ohta, Kimi Araki, Yuki Okada and Kei-ichiro Ishiguro
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Journal Title
PLOS Genetics
Volume: 16(9)
Pages: e1009048
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The BRCA2-MEILB2-BRME1 complex governs meiotic recombination and impairs the mitotic BRCA2-RAD51 axis2020
Author(s)
Jingjing Zhang, Manickam Gurusaran, Yasuhiro Fujiwara, Manickam Gurusaran, Kexin Zhang, Meriem Echbarthi, Egor Vorontsov, Rui Guo, Devon F. Pendlebury, Intekhab Alam, Gabriel Livera, Martini Emmanuelle, P. Jeremy Wang, Jayakrishnan Nandakumar, Owen R. Davies, and Hiroki Shibuya
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 11(1)
Pages: 2055
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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