2011 Fiscal Year Research-status Report
中心体複製ライセンシング機構におけるセパレースおよびその基質蛋白質の機能解析
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23590087
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| Research Institution | Teikyo Heisei University |
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Principal Investigator |
高橋 美樹子 帝京平成大学, 薬学部, 教授 (90324938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多田 周右 帝京平成大学, 薬学部, 教授 (00216970)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 中心体 / 細胞周期 / 複製ライセンシング |
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| Research Abstract |
中心体は、双極紡錘体を形成して染色体の均等分配を司るために細胞周期につき1回だけ複製される必要がある。これは細胞分裂終了時に中心小体の構造変換（disengagement）が起こり、それにより次の中心体複製開始が可能になる、というライセンシング機構に制御されている。このライセンシング機構に蛋白質分解酵素separaseの活性が必要であることが知られ、その基質候補として申請者らは中心体蛋白質kendrinを見出し解析を行っている。 平成23年度は、kendrinが中心体におけるseparaseの基質である可能性をさらに検証し、kendrinの限定分解が中心小体の構造変換（disengagement）、さらにその結果として次の中心体複製開始に必要であるか否かを検討した。１、培養細胞でseparaseをsiRNAにより発現抑制するとkendrinの切断が抑制された。また野生型separaseを発現させるとkendrinの切断が促進され、一方不活性型separaseでは影響はみられなかった。さらにXenopus卵抽出液によりseparaseを活性化する系を導入・確立し、in vitroでkendrinがseparaseにより直接限定分解を受けることを明らかにした。２、kendrinの非切断型変異体の発現によるdisengagementの阻害について再現性を確認し、さらにそれに続く中心体複製も阻害されることを見出した。またsiRNAによりkendrinの発現を抑制して中心体構造を調べたところ、通常よりも早期のdisengagementが起こる頻度が上昇していた。 以上より、kendrinはseparaseの新規基質であり、中心体複製ライセンシングにその切断（とそれによる中心体からの遊離）が必要であることが確かめられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した実験計画の大部分は予定通り行い、さらに検討項目を追加し、期待していた以上の結果を得ることができた。一方で、kendrinの高リン酸化とseparaseによる切断の関係などは翌年度に持ち越しとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２３年度の研究結果をもとにさらに、kendrinの切断から中心小体の構造変換（disengagement）、および中心体複製開始に至る分子機構を解析し、正常な細胞増殖を担う中心体複製制御機構解明への一助となることを目指す。１. kendrinのM期前期における高リン酸化がseparaseによる切断に必要か否かin vitroの反応系により検討する。また精製中心体とXenopus卵抽出液を用いて中心体のdisengagementおよび複製をin vitroで再現する系を確立し、その系でkendrinの切断の意義を探る。２．kendrinのseparaseによる限定分解からdisengagementに至る分子機構について、kendrin自身が2つの中心小体を繋ぎ、その切断がdisengagementをひき起こす可能性、あるいは他の蛋白質の中心体への局在や活性に変化を招きdisengagementが起こる可能性を検討する。またdisengagementにより次の中心体複製が開始可能になる機構として、複製開始に関与する蛋白質の局在あるいは活性化にkendrinの切断が関わる可能性も検討する。３． kendrinのseparaseによる限定分解で生じる2つの断片のうちアミノ末端側断片は、中心体から遊離してから比較的長い間細胞質に残留することから、M期終期からG1期にかけての制御に何らかの機能を果たす可能性を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額が生じたのは、海外の学会参加を取りやめたことと、論文の投稿料、別刷料が支出されなかったことによる。最近acceptされた論文があり、次年度にその分を使用する予定である。他はおおむね計画通りに使用する予定である。
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