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2015 Fiscal Year Annual Research Report

姉妹染色分体間コヒージョン制御の顕微鏡的解析手法の開発

Research Project

Project/Area Number 26640086
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

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)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords染色体構築 / 細胞分裂 / 姉妹染色分体 / コヒージョン / コンデンシン / トポイソメラーゼ2
Outline of Annual Research Achievements

細胞が安定してゲノムを維持するためには、M期後期の開始までに、姉妹染色分体間の結合(コヒージョン)を完全に解消することが必要であり、それを実現している細胞機能を解明することは必須課題である。本研究では姉妹染色分体の結合を検出・測定可能な実験系を構築することを目的とする。昨年度までに進めた蛍光顕微鏡によって得られた画像をもとに解析したデータでは誤差が大きく出てしまうことが判明したので、今年度は共焦点レーザー顕微鏡によってデータの取り直しから開始した。その上で、主として以下の2つを実施し、その成果を論文にまとめた。
1)分裂期進行に伴うコヒージョンの解除過程について定量的な解析を行った。姉妹染色分体を分染後、M期の前期、前中期、中期、後期の細胞について、染色体の総容積及び、そのうち姉妹染色分体の重なりの割合を求め、コヒージョンの解離程度の変化を観察した。
2)M期のクロマチン構造変換に中心的な役割をもつと考えられるSMC複合体及びトポイソメラーゼII-alphaの機能阻害を行い、コヒージョン解消の分子機構を検討した。その結果、トポイソメラーゼII-alpha の不活性化によって姉妹染色分体の解離が著しく阻害され、DNAカテネーション解除の重要性が明らかとなった。また意外なことに、染色体凝縮を促進するコンデンシン複合体の不活性化によっても姉妹染色分体の解離が阻害されたことより“分けながら凝縮していく”という染色体構築原理が示唆された。

  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] European Molecular Biology Laboratory(Germany)

    • Country Name
      Germany
    • Counterpart Institution
      European Molecular Biology Laboratory
  • [Journal Article] Sister chromatid resolution is an intrinsic part of chromosome organization in prophase.2016

    • Author(s)
      Nagasaka, K., Hossain, JM., Roberti, JM., Ellenberg, J., Hirota, T.
    • Journal Title

      Nature Cell Biology

      Volume: 18 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/ncb3353

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] HP1-assisted Aurora B kinase activity prevents chromosome segregation errors.2016

    • Author(s)
      Abe, Y., Sako, K., Takagaki, K., Hirayama, Y., Uchida, KSK., Herman, J., DeLuca, JG., Hirota, T.
    • Journal Title

      Developmental Cell

      Volume: 36 Pages: 487-497

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2016.02.008

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Phosphoproteomic analysis of human mitotic chromosomes identified a chromokinesin KIF4A.2016

    • Author(s)
      Takahashi, M., Tanaka, K., Wakai, T., Hirota, T.
    • Journal Title

      Biomedical Research

      Volume: 37 Pages: 161-165

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Clarifying the role of condensins in shaping chromosomes2015

    • Author(s)
      Nagasaka, K. and Hirota, T.
    • Journal Title

      Nature Cell Biology

      Volume: 17 Pages: 711-713

    • DOI

      10.1038/ncb3183

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Esco1 acetylates cohesin via a mechanism different from that of Esco22015

    • Author(s)
      Minamino, M., Ishibashi, M., Nakato, R., Akiyama, K., Tanaka, H., Kato, Y., Negishi, L., Hirota, T., Sutani, T., Bando, M., Shirahige, K.
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 25 Pages: 1694-1706

    • DOI

      10.1016/j.cub.2015.05.017

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 染色体不安定性の成因2015

    • Author(s)
      小西 惇、松高 愛、広田 亨
    • Journal Title

      細胞

      Volume: 47 Pages: 5-8

  • [Presentation] A system level deficiency of the chromosomal passenger complex in cancer cells2015

    • Author(s)
      Toru Hirota
    • Organizer
      The 74th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association (JCA)
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2015-10-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] An origin of chromosome missegregation in mitosis2015

    • Author(s)
      Toru Hirota
    • Organizer
      The 27th International Conference of the Korean Society for Molecular and Cellular Biology
    • Place of Presentation
      Seoul
    • Year and Date
      2015-09-21 – 2015-09-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] がん細胞における染色体制御システムの破綻:明かされつつある染色体不安定性の分子背景2015

    • Author(s)
      広田 亨
    • Organizer
      新学術領域「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Invited
  • [Presentation] がんと染色体2015

    • Author(s)
      広田 亨
    • Organizer
      第69回日本臨床細胞学会細胞検査士教育セミナー
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-08-30
    • Invited
  • [Presentation] Dynamic deformation of kinetochores controls mitotic progression2015

    • Author(s)
      Toru Hirota
    • Organizer
      EMBO Workshop Dynamic Kinetochore
    • Place of Presentation
      Copenhagen
    • Year and Date
      2015-05-18 – 2015-05-22
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Spindle Assembly Checkpoint: Its Control and Aberration2016

    • Author(s)
      Uchida, KSK., and Hirota, T.
    • Total Pages
      555
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] がん研究所実験病理部

    • URL

      http://www.jfcr.or.jp/tci/exppathol/

  • [Remarks] がん研究会がん研究所

    • URL

      http://www.jfcr.or.jp/laboratory/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] HP1の昨日に着目した抗がん剤のスクリーニング方法及び評価系2016

    • Inventor(s)
      広田 亨、阿部 優介
    • Industrial Property Rights Holder
      広田 亨、阿部 優介
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-035505
    • Filing Date
      2016-02-26

URL: 

Published: 2017-01-06  

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