2022 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of mitotic chromosomes via liquid-liquid phase separation between RNAs and condensin I
Publicly Offered Research
| Project Area | Genome modality: understanding physical properties of the genome |
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| Project/Area Number |
21H05739
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
木村 圭志 筑波大学, 生命環境系, 教授 (50332268)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Keywords | 液-液相分離 / 非コードRNA / 分裂期染色体 / コンデンシン / 天然変性領域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、コンデンシンIのM期染色体の軸への濃縮にコンデンシンIと非コードRNAとの液-液相分離 (LLPS)が関与するとの仮説をたて検証を進めた。研究代表者らは、LLPSの阻害剤である1,6-ヘキサンジオール (1,6-HD)処理によりコンデンシンIがM期染色体から解離するが、LLPSの阻害活性が低い2,5-HDは、コンデンシンIのM期染色体局在へあまり影響を与えないことを見出した。本年度の研究では、Image Jソフトウェアを用いた画像解析により、１）M期染色体に結合しているコンデンシンIの割合、２）細胞質に対するM期染色体へのコンデンシンIの蛍光強度、３）染色体とコンデンシンIの局在している領域の共局在度、を定量した。１）、２）、３）ともに1,6-HD処理で有意に低下した。一方、2,5-HD処理は有意な影響を与えなかった。これらの実験結果から、コンデンシンIのM期染色体局在にLLPSが関与することが定量的に示された。
また、研究代表者らは、コンデンシンIIのhCAP-D3サブユニットのC末端側の９つの塩基性アミノ酸を介してPP2AのB55サブユニットと特異的に結合することを見出した。タンパク質のリン酸化状態の変化がLLPSに関与する可能性があることから、コンデンシンIIとPP2AのB55サブユニットとの結合がLLPSを介してコンデンシンIIの局在やM期染色体動態に及ぼす可能性に着目した。そのため、９つの塩基性アミノ酸をアラニンに置換したhCAP-D3（9A変異体）とEGFPの融合タンパク質を安定発現したHeLa細胞株を作製し解析を行ったところ、9A変異体ではコンデンシンIIの染色体局在が損なわれ、染色体架橋を持つ細胞の割合が増加した。この結果から、コンデンシンIIとPP2A-B55の結合がM期の正確な染色体分配に重要な役割を持つことが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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