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2019 Fiscal Year Research-status Report

染色体分配装置構築の分子機構解明と次世代創薬への応用

Research Project

Project/Area Number 19K05813
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

湯川 格史  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 助教 (50403605)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
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 / 微小管ポリメラーゼ / RNA結合タンパク質
Outline of Annual Research Achievements

紡錘体微小管は、複製された姉妹染色体を均等に娘細胞に分配するために必須である。その形成破綻はゲノム不安定性を引き起こし、流産や癌を含む種々のヒト疾患の原因となる。紡錘体微小管の双極性構造は、モータータンパク質5型キネシンが生み出す中心体を押し離す力によって形成される。そのため、5型キネシン欠損細胞は中心体不分離を引き起こし、致死となる。しかし、申請者らは、分裂酵母5型キネシン(Cut7)欠損株の致死性が14型キネシン(Pkl1)の同時欠損によって抑圧されることを見出した。すなわち、5型キネシンに依存しない新規紡錘体形成経路の存在が判明した。これまでに申請者らは、この新たな紡錘体形成経路には、少なくとも3つの因子(微小管ポリメラーゼ、微小管クロスリンカー、6型キネシン)が必要であることを明らかにしてきた。本研究では5型キネシンに依存しない紡錘体微小管形成機構の包括的理解を目指し、以下の研究を行った。
(1)微小管ポリメラーゼの機能解析:微小管ポリメラーゼ活性を有する2つの分子(Alp14とDis1)が紡錘体形成において互いに異なる機能を果たし、役割分担していることを見出した。
(2)6型キネシンの機能解析:6型キネシン(Klp9)の挙動を1分子レベルで測定することに成功し、その運動活性について詳細な知見を得ることができた。また、6型キネシンにはモーター活性非依存的に微小管構造を安定化させる役割があることを発見した。
(3)5型キネシン温度感受性変異株のサプレッサー変異の取得と解析:cut7変異株が示す温度感受性を抑圧する変異株の取得ならびに解析を行った。次世代シーケンス解析の結果、機能未知RNA結合タンパク質の変異を新たに同定できた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通りに進んでおり、期待通りの成果が上がっている。

Strategy for Future Research Activity

新規に取得されたRNA結合タンパク質の細胞内局在や遺伝子欠損株の表現型解析を行い、この機能未知因子がどのように5型キネシンに依存しない紡錘体形成に関与するか詳細に調べる。

Causes of Carryover

(理由)消耗品の合理化に伴う経費削減、および、学会参加を一部見送ったことによる旅費軽減のため。
(使用計画)主に消耗品として使用し、得られた成果を積極的に学会発表するための旅費にあてる。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Kolavenic acid analog restores growth in HSET-overproducing fission yeast cells and multipolar mitosis in MDA-MB-231 human cells2020

    • Author(s)
      Naoaki Kurisawa, Masashi Yukawa, Hiroyuki Koshino, Takumu Onodera, Takashi Toda and Ken-ichi Kimura KI
    • Journal Title

      Bioorganic and Medicinal Chemistry

      Volume: 28 Pages: 115154

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2019.115154

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generation of temperature sensitive mutations with error-prone PCR in a gene encoding a component of the spindle pole body in fission yeast2019

    • Author(s)
      Ngang Heok Tang, Chii Shyang Fong, Hirohisa Masuda, Isabelle Jourdain, Masashi Yukawa and Takashi Toda
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 83 Pages: 1717-1720

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1611414

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Kinesin-6 Klp9 plays motor-dependent and -independent roles in collaboration with Kinesin-5 Cut7 and the microtubule crosslinker Ase1 in fission yeast2019

    • Author(s)
      Masashi Yukawa, Masaki Okazaki, Yasuhiro Teratani, Ken'ya Furuta and Takashi Toda
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 7336

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43774-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Two XMAP215/TOG microtubule polymerases, Alp14 and Dis1, play non-exchangeable, distinct roles in microtubule organisation in fission yeast2019

    • Author(s)
      Masashi Yukawa, Tomoki Kawakami, Corinne Pinder and Takashi Toda
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 20 Pages: 5108

    • DOI

      10.3390/ijms20205108

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kinesin 6 Klp9 promotes microtubule elongation during anaphase B through motor-dependent and -independent manners2019

    • Author(s)
      登田 隆, 寺谷 康宏, Pinder Corinne, 古田 健也, 湯川 格史
    • Organizer
      Joint Annual Meeting of 71st JSCB and 19th PSSJ
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interplay between two mitotic kinesins and the microtubule crosslinker drives spindle elongation during anaphase B2019

    • Author(s)
      湯川 格史, 寺谷 康宏, 古田 健也, 登田 隆
    • Organizer
      10th International Fission Yeast Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] M期後期の紡錘体形成・伸長における分裂酵母6型キネシンKlp9の役割2019

    • Author(s)
      湯川 格史, 古田 健也, 登田 隆
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
  • [Presentation] 正確なスピンドル長を規定する微小管重合・脱重合因子のクロストーク2019

    • Author(s)
      登田 隆, Pinder Corinne, 松尾 祐児, 河上 友基, 湯川 格史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
  • [Presentation] 分裂酵母5型キネシンCut7の細胞周期M期における新規機能2019

    • Author(s)
      寺谷 康宏, 湯川 格史, 登田 隆
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
  • [Presentation] 分裂酵母の新規RNA結合タンパク質Nrp1の機能解析2019

    • Author(s)
      大石 充輝, 湯川 格史, 登田 隆
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
  • [Presentation] 分裂酵母6型キネシンKlp9はモーター依存性と非依存性の2つの別個の機能により微小管伸長を促進する2019

    • Author(s)
      登田 隆, 寺谷 康宏, Pinder Corinne, 古田 健也, 湯川 格史
    • Organizer
      第37回イーストワークショップ
  • [Presentation] 正しいスピンドル長を規定する微小管重合・脱重合因子の意外な協調関係2019

    • Author(s)
      登田 隆, Pinder Corinne, 松尾 祐児, Ahmed Shakil, 湯川 格史
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会
  • [Presentation] 分裂酵母の新規RNA結合タンパク質Nrp1の機能解析2019

    • Author(s)
      湯川 格史, 大石 充輝, 登田 隆
    • Organizer
      2019年度先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム拡大班会議
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://mccb.hiroshima-u.ac.jp

  • [Remarks] 広島大学健康長寿研究拠点(HiHA)

    • URL

      http://hiha.hiroshima-u.ac.jp

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Published: 2021-01-27  

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