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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Comprehensive understanding for centromeres and kinetochores

Research Project

Project/Area Number 22H00408
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

深川 竜郎  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (60321600)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywordsセントロメア / 動原体 / 染色体分配 / 細胞周期 / エピジェネティックス / タンパク質構造
Outline of Annual Research Achievements

セントロメアは、染色体分配に必須なゲノム領域である。染色体の正確な分配は、生命の維持にとって必要不可欠であるため、セントロメアを中心とした染色体分配機構の解明を目指した研究はきわめて重要である。セントロメア研究は進んできたが、「セントロメア上で、どのような特徴的なクロマチン構造が形成され、そこに、複数のタンパク質が、どのように制御されて機能的な複合体を形成して、どのように染色体分配を達成させるのか?」と言うセントロメア/動原体に関する基本的かつ本質的な問いに、答えようとする研究は少ない。本研究では、代表者自身が開発してきた独自のネオセントロメア創出の実験系を活用して、ゲノム解析技術により、セントロメアクロマチンの特徴を明らかにする。そして、そこに結合するタンパク質複合体の構造変化をクライオ電子顕微鏡で解析する。さらに、遺伝学・細胞生物学的な解析をあわせて、セントロメア/動原体が染色体分配を達成させるための一連の分子機構を、包括的に明らかにする研究を行う。具体的な計画では、I) セントロメア領域のクロマチン構造の特徴解明、II) 動原体サブ複合体集合の制御機構の二つ計画を平行して進めた。2023年度は、3C-qPCR法を用いてネオセントロメア配列の自己集合を解析した。特にCENP-Cの多量体化領域が自己集合に関わることを明らかにした。また、ネオセントロメア創出の実験系において、Mis18複合体非依存的にCENP-Aがセントロメアクロマチンに導入される経路があることを発見した。さらに、動原体の構造解析においては、CCAN複合体がKNL2というタンパク質間期特異的に結合することも明らかにできた。これらは、セントロメア・動原体の包括的な理解につながる成果と言える。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

予期せぬ発見も得られ、セントロメアの理解が予想を超えるペースで進んだと判断しているため。

Strategy for Future Research Activity

計画した実験をこなし、一つ一つの課題で結果を出していくように務める。

  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] MIT(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      MIT
  • [Int'l Joint Research] エジンバラ大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      エジンバラ大学
  • [Int'l Joint Research] JNCASR(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      JNCASR
  • [Journal Article] Artificial tethering of constitutive centromere-associated network proteins induces CENP-A deposition without Knl2 in DT40 cells.2024

    • Author(s)
      Cao J, Hori T, Ariyoshi M, Fukagawa T
    • Journal Title

      J Cell Sci

      Volume: 137 Pages: jcs261639

    • DOI

      10.1242/jcs.261639

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CENP-A and CENP-B collaborate to create an open centromeric chromatin state.2023

    • Author(s)
      Nagpal H, Ali-Ahmad A, Hirano Y, Cai W, Halic M, Fukagawa T, Sekulic N, Fierz B
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: 14 Pages: 8227

    • DOI

      10.1038/s41467-023-43739-5

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An updated view of the kinetochore architecture2023

    • Author(s)
      Ariyoshi M, Fukagawa T
    • Journal Title

      Trends Genet.

      Volume: 39 Pages: 941-953

    • DOI

      10.1016/j.tig.2023.09.003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mitotic perturbation is a key mechanism of action of decitabine in myeloid tumor treatment.2023

    • Author(s)
      Yabushita T, Chinen T, Nishiyama A, Asada S, Shimura R, Isobe T, Yamamoto K, Sato N, Enomoto Y, Tanaka Y, Fukuyama T, Satoh H, Kato K, Saitoh K, Ishikawa T, Soga T, Nannya Y, Fukagawa T, Nakanishi M, Kitagawa D, Kitamura T, Goyama S.
    • Journal Title

      Cell Rep.

      Volume: 42 Pages: 113098

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.113098

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A ubiquitin-proteasome pathway degrades the inner nuclear membrane protein Bqt4 to maintain nuclear membrane homeostasis.2023

    • Author(s)
      Le TK, Hirano Y, Asakawa H, Okamoto K, Fukagawa T, Haraguchi T, Hiraoka Y
    • Journal Title

      J Cell Sci.

      Volume: 136 Pages: jcs260930

    • DOI

      10.1242/jcs.260930

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Centromere/kinetochore is assembled through CENP-C oligomerization.2023

    • Author(s)
      Hara M, Ariyoshi M, Sano T, Nozawa RS, Shinkai S, Onami S, Jansen I, Hirota T, Fukagawa T
    • Journal Title

      Mol. Cell

      Volume: 83 Pages: 2188-2205.e13.

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2023.05.023

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ceramide synthase homolog Tlc4 maintains nuclear envelope integrity via its Golgi translocation.2023

    • Author(s)
      Hirano Y, Ohno Y, Kubota Y, Fukagawa T, Kihara A, Haraguchi T, Hiraoka Y
    • Journal Title

      J Cell Sci.

      Volume: 136 Pages: jcs260923

    • DOI

      10.1242/jcs.260923

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マウスをもちいたCENP-C機能ドメイン解析2024

    • Author(s)
      原昌稔、孔維霞、繆嘉航、若林雄一、橋本昌和、 佐々木洋、藤森俊彦、深川竜郎
    • Organizer
      第41回染色体ワークショップ・第22回核ダイナミクス研究会
  • [Presentation] 分裂期型キネトコアをつくる分子基盤2024

    • Author(s)
      竹之下 憂祐、有吉 眞理子、原 昌稔、深川 竜郎
    • Organizer
      第41回染色体ワークショップ・第22回核ダイナミクス研究会
  • [Presentation] CENP-Cのクラスター化による動原体の機能構築機構2023

    • Author(s)
      深川竜郎
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会
    • Invited
  • [Presentation] From small CENPs to CCAN, KMN, and Kinetochores2023

    • Author(s)
      Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      Cell Dynamics and Chromosomal stability International Workshop 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Molecular mechanisms of the kinetochore assembly during chromosome segregation2023

    • Author(s)
      Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Invited
  • [Presentation] KNL2とCENP-CはCENP-A導入と間期プレ動原体構築に関与する2023

    • Author(s)
      堀哲也、曹静暉、深川竜郎
    • Organizer
      第95回日本遺伝学会大会
  • [Presentation] Towards understanding the molecular mechanism of CENP-T complex recruitment and maintenance at the kinetochore2023

    • Author(s)
      Shreyas Sridhar, Reiko Nakagawa and Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      CellBio2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Binding of CENP-C to KMN is a Safeguard of Accurate Chromosome Segregation2023

    • Author(s)
      Masatoshi Hara, Weixia Kong, Yuich Wkabayashi, Masakazu Hashimoto, Hiroshi Sasaki, Toshihiko Fujimori, Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      CellBio2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis for the CCAN dependent CENP-A incorporation2023

    • Author(s)
      JINGHUI CAO, Tetsuya Hori, Mariko Ariyoshi and Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] The mammalian CENP-C N-terminus is required for CENP-C function and maintenance of genome stability2023

    • Author(s)
      Weixia Kong, Hara Masatoshi, Hirano Yasuhiro and Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 細胞分裂期特異的なCENP-T-Mis12C結合の分子基盤2023

    • Author(s)
      竹之下 憂祐、有吉 眞理子、原 昌稔、 中川 れい子、深川竜郎
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] The CRISPR screening identifies genes which are genetically related to CENP-C2023

    • Author(s)
      Jiahang Miao, Masatoshi Hara, Heather R. Keys, Kuan-Chung Su, Iain M. Cheeseman and Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] 染色体分配の「担い手」動原体の形成メカニズムを発見

    • URL

      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/ja/research_results/papers/detail/1063

  • [Remarks] 曹静暉さんのインタビューがJournal of Cell Scienceの特集に掲載

    • URL

      https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/ja/news/detail/782

URL: 

Published: 2024-12-25  

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