2013 Fiscal Year Annual Research Report
染色体分離の瞬間を規定するセパレースの活性制御機構
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24370076
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| Research Institution | Japanese Foundation for Cancer Research |
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Principal Investigator |
広田 亨 公益財団法人がん研究会, がん研究所・実験病理部, 部長 (50421368)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 染色体分配 / 染色体構築 / セパレース / 活性化機構 / シグナル伝達 / プロテアーゼ / がん |
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| Research Abstract |
細胞分裂のクライマックスは、中期赤道面に並んだ染色体が「いっせいに」両極に向かって動き出す「染色体分離の瞬間」である。我々は姉妹染色分体間をつなぐコヒーシンを分解するプロテアーゼ・セパレースの活性プローブを作成し、セパレースのスイッチ様の活性化プロファイルを明らかにした（Dev Cell 2012）。本研究では、セパレースの活性制御機構を手掛かりにすることによって、染色体分離の急峻性や同期性がいかに生み出されているのかを明らかにすることを目的としている。本年度は、セパレースの爆発的な活性化機構に迫るために、中期から後期に移行するときに見られるセパレースの自己切断に着目し、その意義を検討した。まずプロテアーゼ不活性化型のセパレース変異体を細胞で発現して後期での変化をみたところ、驚いたことに、セパレースの３箇所の自己切断部位（それぞれをアミノ末端よりＡ、Ｂ、Ｃ位と呼んだ）のうち、ＢおよびＣ位の切断は見られなくなったものの、Ａ位の切断は依然として観察された。ところが、内因性のセパレースをノックダウンしたところ、Ａ位の切断も見られなくなった。このことからＡ位の切断は分子間切断であることが分かった。この分子間切断の役割を、Ａ位の非切断変異体によって調べたところ、この変異体ではセパレースの急峻な活性化が起こらず、十分な活性に達しないために、コヒーシンが切れのこって染色体分配エラーに至ること分かった。このことから、セパレースは分子間切断によって急峻な活性化を誘導していることが示唆された。
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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
セパレースの活性化機構のなかでプロテアーゼの自己切断が関与することを見出したことは、本研究の目的において大きな意義がある。アポトーシスの際のカスペース活性の増幅機構と類似した機構が、染色体動態を制御するシグナル伝達系においても活用されている可能性が浮かび上がってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
セパレースの自己切断と、セパレースの抑制因子セキュリンとの結合が、どのように関連しているのかを明らかにすることがゴールである。タンパク質の構造学的視点からも検討を進めたい。最終年度中に成果をまとめ発表することを目標とする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初に計画したよりも効率よく研究が進んだため、研究費を有効配分すべく次年度に使用する計画とした。
次年度使用予定額の直接経費は物品費に充当する計画である。
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[Journal Article] Smc5/6-mediated replication progression contributes to chromosome assembly in human cells.2014
Author(s)
Gallego-Paez, LM., Tanaka, H., Bando, M., Takahashi, M., Nozaki, N., Nakato,R., Shirahige, K., Hirota, T.
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Journal Title
Molecular Biology of the Cell
Volume: 25
Pages: 302-317
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Esperanto for Histones: CENP-A, not CenH3, is the centromeric histone H3 variant.2013
Author(s)
Earnshaw WC, Allshire RC, Black BE, Bloom K, Brinkley BR, Brown W, Cheeseman IM, Choo KH, Copenhaver GP, Deluca JG, Desai A, Diekmann S, Erhardt S, Fitzgerald-Hayes M, Foltz D, Fukagawa T, Gassmann R, Gerlich DW, Glover DM, Gorbsky GJ, Harrison SC, Heun P, Hirota T, et al.
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Journal Title
Chromosome Research
Volume: 21
Pages: 101-106
DOI
Peer Reviewed
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