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2017 Fiscal Year Annual Research Report

リン酸化および脱リン酸化酵素によるシュゴシンのセントロメア局在化制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 26711001
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

川島 茂裕  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任講師 (40508115)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2019-03-31
Keywords染色体 / リン酸化 / シュゴシン / ヒストン / マロニル化 / 低グルコース
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、リン酸化および脱リン酸化酵素によるシュゴシンの染色体局在化機構を明らかにし、真核生物が染色体分配を正確に行う仕組みを理解することを目的とする。本研究では、(1)Bub1キナーゼによるヒストンH2Aのリン酸化(Bub1経路)、(2)未知のキナーゼによるSgo2のリン酸化(Sgo2経路)、および(3)Cdc2キナーゼとDis2ホスファターゼによる未知の基質のリン酸化(CDK-PP1経路)の3つの制御機構を想定して研究を行っている。当該年度においては、平成28年度までに見出した、ヒストンH2Aの119番目のリジンのマロニル化が、Bub1キナーゼによるヒストンH2Aの認識を阻害し、その結果、Bub1キナーゼによるヒストンH2Aのリン酸化およびシュゴシンの染色体局在化を阻害するという、新たな知見をまとめ、論文投稿した(Scientific Reports, リビジョン投稿済)。また、平成28年度に見出した、静止期におけるシュゴシン(分裂酵母Sgo2)の染色体局在にはBub1およびヒストンH2Aのリン酸化が必要ない、という新たな知見について詳細に解析した。その結果、静止期におけるSgo2はBub1非依存的にサブテロメア領域に局在化することが明らかになった。また、この局在化にはリン酸化H2Aの認識を行うC末に存在する塩基性領域は必要なく、N末に存在するコイルドコイル領域が必須であることがわかった。さらに、低グルコース培地で増殖している分裂酵母細胞においてもBub1非依存的なSgo2の染色体局在が見られた。以上の結果から、グルコース制限下においては、Bub1キナーゼによるヒストンH2Aのリン酸化はシュゴシンの染色体局在には必要ないと結論づけた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

ヒストンH2Aの119番目のリジンのマロニル化が、Bub1キナーゼによるヒストンH2Aの認識を阻害し、その結果、Bub1キナーゼによるヒストンH2Aのリン酸化およびシュゴシンの染色体局在化を阻害するという、当初は予想していなかった新たな知見が得られ、Scientific Reportsに論文投稿し、レフェリーからは概ね好意的な評価を受け、現在リビジョン投稿済である。さらに、静止期におけるシュゴシン(分裂酵母Sgo2)の染色体局在にはBub1およびヒストンH2Aのリン酸化が必要ない、という当初は予想していなかった新たな知見が得られ、現在論文投稿準備中である。以上のことから、当初の計画以上に進展している、と判断した。

Strategy for Future Research Activity

本研究において平成29年度までに見出した、静止期におけるシュゴシン(分裂酵母Sgo2)の染色体局在にはBub1およびヒストンH2Aのリン酸化が必要ない、という新たな知見をまとめ、論文投稿する。

Causes of Carryover

(理由)
研究の進捗において予想外の発見があり、使用する予定であった物品費、旅費、人件費・謝金の額が当初の予定と変わったため。
(使用計画)
研究の効率的な進捗のため、研究員または技術補佐員のための人件費・謝金として主に使用する予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] LC-MS/MS-based quantitative study of the acyl group- and site-selectivity of human sirtuins to acylated nucleosomes2018

    • Author(s)
      Tanabe Kana、Liu Jiaan、Kato Daiki、Kurumizaka Hitoshi、Yamatsugu Kenzo、Kanai Motomu、Kawashima Shigehiro A.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 頁数なし

    • DOI

      10.1038/s41598-018-21060-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthetic Posttranslational Modifications: Chemical Catalyst-Driven Regioselective Histone Acylation of Native Chromatin2017

    • Author(s)
      Amamoto Yoshifumi、Aoi Yuki、Nagashima Nozomu、Suto Hiroki、Yoshidome Daisuke、Arimura Yasuhiro、Osakabe Akihisa、Kato Daiki、Kurumizaka Hitoshi、Kawashima Shigehiro A.、Yamatsugu Kenzo、Kanai Motomu
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 139 Pages: 7568~7576

    • DOI

      10.1021/jacs.7b02138

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthetic Chromatin Acylation by an Artificial Catalyst System2017

    • Author(s)
      Ishiguro Tadashi、Amamoto Yoshifumi、Tanabe Kana、Liu Jiaan、Kajino Hidetoshi、Fujimura Akiko、Aoi Yuki、Osakabe Akihisa、Horikoshi Naoki、Kurumizaka Hitoshi、Yamatsugu Kenzo、Kawashima Shigehiro A.、Kanai Motomu
    • Journal Title

      Chem

      Volume: 2 Pages: 840~859

    • DOI

      10.1016/j.chempr.2017.04.002

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bub1キナーゼによるヒストンH2Aのリン酸化はグルコース制限下におけるシュゴシンの染色体局在には必要ない2017

    • Author(s)
      川島 茂裕、小林 由紀
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] 薬剤感受性分裂酵母を用いた化学遺伝学的スクリーニング系の構築と新規低分子阻害剤の同定2017

    • Author(s)
      川島 茂裕
    • Organizer
      第193回 酵母細胞研究会例会
    • Invited
  • [Presentation] リボソーム生合成に必須なAAA+タンパク質Midasinの生化学的解析及び低分子阻害剤の同定2017

    • Author(s)
      川島 茂裕, Zhen Chen, 青井 勇樹, 小林 由紀, Tarun M. Kapoor
    • Organizer
      第19 回日本RNA 学会年会
  • [Presentation] リボソーム生合成に必須なAAA+タンパク質Midasinの低分子阻害剤の同定と機能解析2017

    • Author(s)
      川島 茂裕, Zhen Chen, 青井 勇樹, 小林 由紀, Tarun M. Kapoor
    • Organizer
      2017年 酵母遺伝学フォーラム
  • [Presentation] Histone H2A-K119 Malonylation Inhibits Bub1-Dependent H2A Phosphorylation and Chromosomal Shugoshin Localization2017

    • Author(s)
      Tadashi Ishiguro, Yuki Kobayashi, Kana Tanabe, Kenzo Yamatsugu, Motomu Kanai, Shigehiro Kawashima
    • Organizer
      The 9th International Fission Yeast Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 薬剤感受性分裂酵母を用いた化学遺伝学スクリーニングによるリボソーム生合成を標的にした新規低分子阻害剤の同定2017

    • Author(s)
      川島茂裕、青井勇樹、Zhen Chen、Tarun M. Kapoor
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第12回年会
  • [Presentation] Potent, reversible and specific chemical inhibitors of eukaryotic ribosome biogenesis2017

    • Author(s)
      Shigehiro A. Kawashima
    • Organizer
      THE 43rd NAITO CONFERENCE
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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