2020 Fiscal Year Annual Research Report
Multilateral analysis of the fate of chromosome fusions
| Project/Area Number |
20H03183
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
林 眞理 京都大学, 医学研究科, 客員准教授 (90761099)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加賀谷 勝史 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任研究員 (00580177)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 染色体融合 / テロメア脱保護 / M期停止 / 細胞周期 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では，がん化のごく初期課程であるテロメアクライシス期に，細胞の性質を決定する染色体がいかにして不安定化し，細胞の運命に影響を与えるかという課題に取り組む．特に，異なる種類の染色体融合が引き起こす表現型，及び染色体融合の表現型の一つとしてのM期テロメア脱保護の分子メカニズム，という２つの側面から，テロメアクライシス期の染色体融合の影響を理解することを目指す．
上記の目的を達成するために，以下の２つのプロジェクトを遂行する．①研究代表が独自に開発した，染色体融合を個々の細胞レベルで追跡できる，染色体融合可視化システム（FuVis）の発展・応用による，複数の異なる種類の染色体融合の運命解析，②研究代表者が発見した，染色体融合の結果として引き起こされる「M期テロメア脱保護」現象の分子メカニズムの解明．
①においては，X染色体の姉妹染色分体融合を可視化できる FuVis-XpSISについて，統計解析を担当した研究分担者を筆頭著者，研究代表者を責任著者とした論文をLife Science Alliancenに発表した．さらに，当該年度に予定していたX染色体の環状化を可視化できるFuVis-XqpRINGの開発を目指したが，現時点では候補となるクローンの獲得には至っていない．一方，プロジェクト②では，計画に従って，M期テロメア脱保護に関与する可能性のあるTRF1のAurora Bリン酸化候補サイトを特定した．研究協力者によって，TRF1リン酸化ペプチドがAurora Bキナーゼ複合体タンパク質と結合することを明らかにした．しかしながら，TRF1と，テロメア脱保護を担うBTR複合体の結合は，リン酸化に依存していないことが示唆された．一方，当初の予定を発展させ，テロメア保護に重要な機能を果たすTRF2についてもAurora Bによるリン酸化を検討し，２つの候補サイトを新たに同定した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
プロジェクト①では，FuVis-XqpRINGの構築を完遂できていないが，その原因として，人工配列を挿入するX染色体テロメア近傍に，適切なDNA配列を発見できなかったこと，及び，COVID-19の影響により，予期していた海外からの研究者の参画が困難になったことが挙げられる．これにより，研究室全体として予期していた生産性の低下を余儀なくされ，本研究計画における人的リソースが低下した．しかしながらプロジェクト①は長期的研究スパンの計画であり，後ほど調整が可能であると見込んでいる．さらに，プロジェクト②において予期しなかった進展と計画の展開も得られたため，全体としての研究の進捗状況は「おおむね順調に進展している」とした．
|
| Strategy for Future Research Activity |
プロジェクト①については，最近になってX染色体の完全なDNA配列が報告されたため，引き続きX染色体長腕の末端近傍における人工配列の適切な挿入箇所を検討し，FuVis-XqpRINGの開発を継続する．プロジェクト②については，TRF1及びTRF2のAurora Bによるリン酸化候補サイトに対するリン酸化抗体を作成中である．この抗体を用いて，TRF1，TRF2がM期停止中にAurora Bのリン酸化を受ける可能性を検討する．またこれまでの結果から，仮説を以下のように部分的に修正する．すなわち，TRF1がAurora Bと結合してテロメアにリクルートすることで，TRF2をリン酸化し，これによってTRF2によるBTR複合体の阻害能が制限され，テロメアが脱保護される，という仮説の検証を目指す．
|
