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2023 Fiscal Year Research-status Report

進化的多様性を持つセントロメア構成の理解

Research Project

Project/Area Number 23K18113
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) 2023-06-30 – 2026-03-31
Keywordsセントロメア / 進化的多様性 / 染色体分配 / 細胞分裂 / 動原体
Outline of Annual Research Achievements

真核生物における染色体分配は、細胞分裂期に両極から伸びてきた紡錘体微小管が染色体のセントロメア領域を捉え、牽引することによって遂行される。セントロメアを中心とする染色体分配機構は、多くの生物種で保存されていると考えられてきた。しかしながら、多様な生物種のゲノム配列が明らかになると、セントロメアの構成は、予想以上に生物種間で多様化していることがわかってきた。一方、染色体を牽引する紡錘体微小管タンパク質の配列は、極めて保存されており、多様化したセントロメアがどのようにして保存された紡錘体微小管と結合し、染色体分配を達成させるのかという点は、大きな謎である。そこで、本研究では、脊椎動物の主要なセントロメア構成因子を欠損している生物 (毛カビや細胞性粘菌を対象) が、どのようなセントロメア構成をしており、どのように紡錘体微小管と結合し、染色体分配を達成させるのかを明らかにすることを目的とする。毛カビに関しては、CENP-TやCENP-Wを組み換えタンパク質として精製し、その再構成複合体がDNAと結合することを示せた。また、CENP-TやDsn1にタグを付加したタンパク質を発現する毛カビを樹立して、タグ抗体による免疫沈降と質量分析実験によって、毛カビ特異的動原体タンパク質を2種類同定した。実際にそれらのタンパク質をGFP融合タンパク質として毛カビ細胞中で発現させ、CENP-Tと共局在することを確認した。粘菌に関しては、タグを付加したCENP-Aを粘菌細胞内で発現させ、細胞内の免疫沈降実験でCENP-AとSpc24/25が結合する可能性が示された。また、CENP-AのN末端領域を欠失させた変異体では結合は確認できなかった。今後の実験により、これまでのモデル生物の動原体/セントロメアとは異なる構造を明らかにしていきたい。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

毛カビ、粘菌の研究とも新事実がいくつか発見できており、研究は順調に進展していると判断できる。

Strategy for Future Research Activity

最初に立てた計画に従って、予定通りに研究を推進してゆく。

Causes of Carryover

消耗品などを効率よく使用打きたため、一部の使用を次年度に持ち越しているが、すでに使用用途も決まっており、次年度は予定通りに執行できる見込みである。

  • 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 architecture.2023

    • 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] 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
  • [Presentation] マウスをもちいたCENP-C機能ドメイン解析2023

    • 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2023

    • 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
  • [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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