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2022 Fiscal Year Research-status Report

植物核ラミナによるセントロメア配置制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 21K06247
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

坂本 勇貴  大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (00735483)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsセントロメア / 核ラミナ / 核構造
Outline of Annual Research Achievements

DNAは細胞核の中に無秩序に詰め込まれているのではなく、特定のゲノム領域が決められた核内の場所に配置されるように制御される。これは効率的な遺伝子発現や複製、DNA損傷修復につながると考えられる。特に核を包んでいる核膜は、特定のDNAの位置を決める際の足場となる。被子植物のモデル植物であるシロイヌナズナはセントロメア(細胞分裂時に染色体を娘細胞に均等に分配するために、紡錘体微小管と染色体を繋ぐ装置を形成するゲノム領域)が、核膜直下に局在することが知られている。私はシロイヌナズナの核ラミナ構成タンパク質CRWNsの二重欠損株crwn1crwn4において、セントロメアの核内動態が異常になることを発見した。本研究ではシロイヌナズナを用いて、セントロメアが核内に適切に配置されるために必要な分子機構を明らかにする。本年度は以下の3点について研究を進めた。
1. CRWNs以外の関連因子の探索:核タンパク質複合体コンデンシンIIおよび、核膜タンパク質SUN, WIP, WIT, SINEの変異体は固定した細胞においてセントロメア配置の異常を示した。
2. セントロメアのライブセルイメージング解析:1で明らかとなった変異体を用いて生細胞でセントロメア動態を観察するための植物を作出し、イメージング解析を行った。CRWNs変異体ではセントロメアの動きが異常になるが、他の変異体ではセントロメアの動きは正常であった。
3.セントロメアの配置モデルの構築:上記の変異体を掛け合わせ多重変異体を作出し、セントロメアの配置と動態を観察し、セントロメアの時空間配置モデルを考案した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

提案した研究内容の大部分はすでに終了しており、その成果を論文にまとめられたため。

Strategy for Future Research Activity

セントロメアの配置制御に関わる別の因子について、その作用機構を明らかにする。

Causes of Carryover

当初の想定よりも消耗品の消費が抑えられたため。
次年度は本年度に購入しなかった消耗品の購入や、成果発表のための学会出張等に使用する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Zurich(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      University of Zurich
  • [Journal Article] Two-step regulation of centromere distribution by condensin II and the nuclear envelope proteins2022

    • Author(s)
      Sakamoto Takuya、Sakamoto Yuki、Grob Stefan、Slane Daniel、Yamashita Tomoe、Ito Nanami、Oko Yuka、Sugiyama Tomoya、Higaki Takumi、Hasezawa Seiichiro、Tanaka Maho、Matsui Akihiro、Seki Motoaki、Suzuki Takamasa、Grossniklaus Ueli、Matsunaga Sachihiro
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 8 Pages: 940~953

    • DOI

      10.1038/s41477-022-01200-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 暗黒下におけるオルガネラの動態解析に向けた実験系の開発2023

    • Author(s)
      土田康太, 高木慎吾, 坂本勇貴
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] 核と葉緑体の接着に関わるタンパク質の探索2023

    • Author(s)
      坂本勇貴, 高木慎吾
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるセントロメア配置制御のメカニズムと意義の解析2023

    • Author(s)
      坂本卓也, 坂本勇貴, Slane Daniel, 伊藤ななみ, 松永幸大
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] シロイヌナズナにおいて核膜孔複合体はセントロメア二段階配置制御に関与する2023

    • Author(s)
      伊藤ななみ,坂本卓也,坂本勇貴,松永幸大
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] 植物の細胞核を支える核ラミナの機能2023

    • Author(s)
      坂本勇貴
    • Organizer
      第25回植物オルガネラワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] 透明化技術を用いた植物組織イメージング2022

    • Author(s)
      坂本勇貴
    • Organizer
      第31回日本バイオイメージング学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] シロイヌナズナのセントロメア配置制御に核膜孔複合体が関与する2022

    • Author(s)
      伊藤ななみ,坂本卓也,坂本勇貴,松永幸大
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
  • [Presentation] γ線照射によるシュート再生能力向上のメカニズム解析2022

    • Author(s)
      橋正隆平,佐藤輝,坂本卓也,坂本勇貴
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
  • [Presentation] シロイヌナズナ葉肉細胞のミトコンドリア運動におけるミオシンXI-I の役割2022

    • Author(s)
      藤森達郎,Md Sayeedul Islam,Yingqi Wang,坂本勇貴,富永基樹,高木慎吾
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
  • [Presentation] シロイヌナズナのセントロメア配置制御に関わる核膜孔複合体の機能解析2022

    • Author(s)
      伊藤ななみ,坂本卓也,坂本勇貴,松永幸大
    • Organizer
      日本植物形態学会第34回総会・大会
  • [Presentation] γ線照射によるシュート再生能力向上の分子メカニズム解析2022

    • Author(s)
      橋正隆平,佐藤輝,坂本卓也,坂本勇貴,鈴木孝征,松永幸大
    • Organizer
      日本植物形態学会第34回総会・大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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