Elucidation of molecular mechanisms regulating bipolar spindle assembly and its application for next-generation drug discovery

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05813
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Yukawa Masashi 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 / ストレス顆粒

Outline of Final Research Achievements

Mitotic spindle microtubules ensure an equal distribution of the replicated chromosomes between the two daughter cells. Its disruption leads to genomic instability and causes a variety of human diseases, including miscarriage and cancer. In this study, we focused on a novel spindle formation mechanism that does not depend on kinesin-5 motor, which is different from the conventional one, and attempted to obtain a comprehensive understanding of this mechanism by using fission yeast. As a result, we were able to clarify the division of roles between two molecules with microtubule polymerase activity and the new role of kinesin-6 motor in spindle formation. Furthermore, we found that functionally-unknown RNA-binding factors are involved in spindle formation.

Free Research Field

細胞分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

5型キネシンに依存しない新規紡錘体形成経路に関与する因子はいずれも酵母からヒトまで高度に保存されており、高等生物においても類似した役割を持つ可能性がある。近年、医療分野でキネシン阻害剤は副作用の少ない抗ガン剤として期待されており、新たな薬剤開発が進められている。しかし、臨床研究においては、ガン細胞が薬剤耐性を獲得してしまうことが大きな課題である。本研究は5型キネシン阻害時における耐性獲得機構の有用なモデル系として位置付けられることから、その成果はキネシン阻害剤による次世代抗ガン治療の実現に大きく貢献するものと期待される。