2020 Fiscal Year Research-status Report
Ki-67抗原を含む新たなタンパク質複合体 (KiTop複合体）の機能解析
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20K06649
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
高木 昌俊 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (60324779)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 分裂期染色体 / Ki67抗原 / トポイソメラーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ki-67抗原は分裂期染色体の周囲を縁取るように局在するタンパク質で、そのタンパク質レベルが静止期の細胞で著しく減少することから、細胞増殖マーカーとして長年にわたり汎用されている。一方でKi-67抗原の具体的な機能は長らく未知のままであったが、応募者らの最近の研究により、分裂期染色体の形態を（コンデンシン複合体とは独立の機構で）染色体の表層から支持していることが示された。さらにその後の研究で、少量のKi-67抗原がII型トポイソメラーゼα(トポIIα)と分裂期染色体上の２０から４０の領域において相互作用していることを見出した。本研究では、両者を含むタンパク質複合体 (「KiTop複合体」と呼ぶ)の性状および機能を多面的に解析し、「KiTop複合体が分裂期染色体構築において機能するのか、あるいは他の局面でより重要な役割を果たすのか」を見極める。
初年度においてはまずKiTop複合体の細胞内での振る舞いを解析し、KiTop複合体が分裂期において細胞質と染色体の間を（複合体を保ったままダイナミックに）行き来していることを示唆した。KiTop複合体と分裂期染色体のインターフェースをKi-67抗原が担っていることも示唆した。またKiTop複合体の生化学的組成について検討し、Ki-67抗原やトポIIαに加えRNF168 (トポIIαなどを基質とするE3ユビキチンライゲース)を含む複合体であることを示唆した。いずれの知見もKiTop複合体の機能を理解するための重要な手がかりになると思われれる。
一方でKiTop複合体が局在する染色体ローカスの同定に向け、重要な周辺情報の一つとして「Ki-67抗原やトポIIαの分解除去に伴いグローバルに構造変化する分裂期染色体ローカス」をATAC-seq法により探索した。先進ゲノム支援のサポートを受けた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究立案時には予定していなかった解析（先進ゲノム支援にサポートを得て行うATAc-seq解析）を追加して行った。それに伴い当初の計画の一部を一時的に休止したために、進捗に遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に先進ゲノム支援のサポートを得て行ったATAC-seq解析の結果（および解析に際して学んだ情報解析スキル）を活かしつつ、当初の研究計画に基づいて研究を推進する。研究手法を適切にアップデートし（例えば従来のChIP-seq解析の代わりに、より簡便なCUT & RUNやCUT & Tagなどの手法を導入し）研究の効率化を図る。
またKiTop複合体の精製（およびタンパク質組成の解析）や、KiTop複合体を生細胞で観察する手法の開発は本研究を推進するための肝である。優先的に取り組む。
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| Causes of Carryover |
研究立案時には予定していなかった解析（先進ゲノム支援にサポートを得て行うATAc-seq解析）を追加して行った。それに伴い当初の計画の一部を一時的に休止して次年度以降に行うこととしたために、次年度使用額が生じた。次年度以降に当初の計画に沿った目的で使用する。
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