2013 Fiscal Year Research-status Report
テロメアの異常が微小管阻害剤感受性を高める機構とその応用
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25450517
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
上野 勝 広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (90293597)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | テロメア / スピンドルチェックポイント / DNA組換え / 分裂酵母 |
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| Research Abstract |
我々は分裂酵母pot1破壊とRqh1のヘリケース活性を持たない点変異（rqh1-hd）を組み合わせた二重変異株(pot1 rqh1-hd株)では、テロメアが組換えで維持されることや、この株では、微小管阻害剤に対して高い感受性を示すことなどを報告している（Mol.Cell.Biol.2011）。しかし、その機構は解明されていない。本研究では、pot1 rqh1-hd株が微小管阻害剤に高い感受性を示す機構の解明を目指している。
まず、微小管阻害剤感受性を和らげる変異株を探索した結果、chk1の破壊やchk1のキナーゼ活性の変異が、pot1 rqh1-hd株の微小管阻害剤感受性を和らげることを明らかにした。
また、本年度はpot1 rqh1-hd株の染色体分配時の表現型の詳細な解析を行った。我々はすでに、pot1 rqh1-hd株がBub1依存的に細胞周期が停止することを発見している。このことはpot1 rqh1-hd株ではスピンドルチェクポイントが活性化されていることを示唆している。pot1 rqh1-hd株のスピンドルチェックポイント活性化が、キネトコアと微小管の結合異常によるものであるかどうかを調べるために、キネトコアと微小管の正しい接着が行われていない場合にセントロメアに長く局在するBub1やMad2が、pot1 rqh1-hd株のセントロメアに長く局在するかどうかを調べた。その結果、pot1 rqh1-hd株では、Bub1やMad2フォーサイが長く観察されることがわかった。このことから、pot1 rqh1-hd株ではキネトコアと微小管の結合異常が生じていることが強く示唆された。
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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
本年度は、以下の２つの実験計画について大きな進展があった。
実験１-1 pot1 rqh1-hd株の微小管阻害剤感受性に影響を与える変異株やマルチコピーサプレッサーを取得し、それらが微小管阻害剤感受性に影響を与える原因を解析する。
実験１-２ pot1 rqh1-hd株の染色体分配時の表現型を詳細に解析する。
実験１－１については、chk1の破壊やchk1のキナーゼ活性の変異が、pot1 rqh1-hd株の微小管阻害剤感受性を和らげることを明らかにした。Chk1の破壊やキナーゼ部位の変異は、pot1 rqh1-hd株のテロメアでの組換え中間体の蓄積を抑圧した。このことから、chk1のキナーゼ活性は、pot1 rqh1-hd株のテロメアでの組換え中間体の蓄積と微小管阻害剤感受性の増大に大きく寄与していることがわかった。このことは、テロメアでの組換え中間体の蓄積が微小管阻害剤感受性と強く関連していることを示している。
実験１-２については、pot1 rqh1-hd株のスピンドルチェックポイントの活性化が、キネトコアと微小管の結合異常によるものであることを示唆する結果が得られた。このことから、キネトコアと微小管の結合異常も微小管阻害剤感受性の増大に寄与していることが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１） chk１の下流にどのような因子がはたらくのかを明らかにする。昨年度の研究で、chk1の破壊やchk1のキナーゼ活性の変異が、pot1 rqh1-hd株の微小管阻害剤感受性を和らげることを明らかにした。このことから、chk1のキナーゼ活性は、pot1 rqh1-hd株のテロメアでの組換え中間体の蓄積と微小管阻害剤感受性の増大に大きく寄与していることがわかった。しかし、Chk1の下流でどのような因子が機能しているのかは、不明である。そこで本年度は、Chk1の下流でどのような因子がテロメアでの組換え中間体の蓄積に寄与するのかを明らかにする。
（２） マルチコピーサプレッサーの探索。昨年度は、 pot1 rqh1-hd株の微小管阻害剤感受性に影響を与える変異株を取得した。本年度は、pot1 rqh1-hd株の微小管阻害剤感受性に影響を与えるマルチコピーサプレッサーの取得を試みる。
（３） テロメア以外の場所で組換え中間体が蓄積したときにSAC(スピンドルチェックポイント)が活性化される機構の解析。昨年度は、rDNAでの複製中間体の蓄積がSAC を活性化することを明らかにした。この機構の解明は、pot1 rqh1-hd株の微小管阻害剤感受性増大の機構の解明に貢献することが期待できる。そこで、本年度は、rDNAでの複製中間体の蓄積がSAC を活性化する機構の解明を目指して、SAC 活性化に影響を及ぼす変異株などの探索を試みる。
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