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2021 Fiscal Year Annual Research Report

セントロメアモダリティの理解

Publicly Offered Research

Project AreaGenome modality: understanding physical properties of the genome
Project/Area Number 21H05752
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

深川 竜郎  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60321600)

Project Period (FY) 2021-09-10 – 2023-03-31
Keywords動原体 / セントロメア / 染色体分配 / 細胞周期 / 構造変化 / タンパク質構造
Outline of Annual Research Achievements

動原体は、細胞分裂期に両極から伸びてきた紡錘体微小管と結合し、染色体分配において必須の働きを担う構造体である。動原体は、ゲノム上のセントロメアと呼ばれる領域に形成されるが、動原体が形成されるためには、セントロメアDNAが動原体タンパク質によって制御される独自の様式、すなわちセントロメアモダリティが必要である。セントロメアモダリティの理解のために、試験管内での動原体複合体を再構成することは非常に有効な方法であるが、単純な再構成と生化学的解析だけでは、不十分である。本研究では、細胞内でおこる動原体複合体の構造変化を明確にし、その構造変化のメカニズムを構造生物学・生化学的に明らかにすることを目的とした。さらに、その変化の細胞内での意義についても明らかにすること目指した。動原体のダイナミックな構造変化の再現を目指し、リン酸化・非リン酸化CENP-Cおよびリン酸化・非リン酸化CCAN複合体を調製した。現在、これらの構造については、クライオ電子顕微鏡解析を行っている。特に、リン酸化・非リン酸化でどのような構造変化が起きるのかについて注目し、構造変化に関わるアミノ酸利領域を同定する予定である。また、構造変化に関与する領域を予想し、そこに変化を加えた各種変異細胞を作成し、染色体整列、分配にかかる時間、染色体の分配動態、他の動原体タンパク質の局在性などを詳細に解析し、動原体の構造変化と染色体分配能との関係を明らかする予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

論文発表も含め、順当に研究が進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

これまでの方針通りに研究を推進する。

  • Research Products

    (25 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 9 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] エジンバラ大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      エジンバラ大学
  • [Int'l Joint Research] MIT/ハーバード大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      MIT/ハーバード大学
  • [Int'l Joint Research] JNCASR(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      JNCASR
  • [Journal Article] Mobility of kinetochore proteins measured by FRAP analysis in living cells2022

    • Author(s)
      Watanabe Reito、Hirano Yasuhiro、Hara Masatoshi、Hiraoka Yasushi、Fukagawa Tatsuo
    • Journal Title

      Chromosome Research

      Volume: 30 Pages: 43~57

    • DOI

      10.1007/s10577-021-09678-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transfected plasmid DNA is incorporated into the nucleus via nuclear envelope reformation at telophase2022

    • Author(s)
      Haraguchi Tokuko、Koujin Takako、Shindo Tomoko、Bilir Sukriye、Osakada Hiroko、Nishimura Kohei、Hirano Yasuhiro、Asakawa Haruhiko、Mori Chie、Kobayashi Shouhei、Okada Yasushi、Chikashige Yuji、Fukagawa Tatsuo、Shibata Shinsuke、Hiraoka Yasushi
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Pages: 78

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03021-8

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Recruitment of two Ndc80 complexes via the CENP-T pathway is sufficient for kinetochore functions2022

    • Author(s)
      Takenoshita Yusuke、Hara Masatoshi、Fukagawa Tatsuo
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: 851

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28403-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cryo‐EM structure of the CENP‐A nucleosome in complex with phosphorylated CENP‐C2021

    • Author(s)
      Ariyoshi Mariko、Makino Fumiaki、Watanabe Reito、Nakagawa Reiko、Kato Takayuki、Namba Keiichi、Arimura Yasuhiro、Fujita Risa、Kurumizaka Hitoshi、Okumura Ei‐ichi、Hara Masatoshi、Fukagawa Tatsuo
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 40 Pages: e105671

    • DOI

      10.15252/embj.2020105671

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Kinetochore stretching-mediated rapid silencing of the spindle-assembly checkpoint required for failsafe chromosome segregation2021

    • Author(s)
      Uchida Kazuhiko S.K.、Jo Minji、Nagasaka Kota、Takahashi Motoko、Shindo Norihisa、Shibata Katsushi、Tanaka Kozo、Masumoto Hiroshi、Fukagawa Tatsuo、Hirota Toru
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 31 Pages: 1581~1591.e3

    • DOI

      10.1016/j.cub.2021.01.062

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CENP-C Phosphorylation by CDK1 in vitro2021

    • Author(s)
      Watanabe Reito、Hara Masatoshi、Fukagawa Tatsuo、Ariyoshi Mariko
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 11 Pages: e3879

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.3879

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Simple Method to Generate Super-sensitive AID (ssAID)-based Conditional Knockouts using CRISPR-based Gene Knockout in Various Vertebrate Cell Lines2021

    • Author(s)
      Nishimura Kohei、Fukagawa Tatsuo
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 11 Pages: e4092

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.4092

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bub1 and CENP-U redundantly recruit Plk1 to stabilize kinetochore-microtubule attachments and ensure accurate chromosome segregation2021

    • Author(s)
      Chen Qinfu、Zhang Miao、Pan Xuan、Yuan Xueying、Zhou Linli、Yan Lu、Zeng Ling-Hui、Xu Junfen、Yang Bing、Zhang Long、Huang Jun、Lu Weiguo、Fukagawa Tatsuo、Wang Fangwei、Yan Haiyan
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 36 Pages: 109740~109740

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109740

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Simple Method that Combines CRISPR and AID to Quickly Generate Conditional Knockouts for Essential Genes in Various Vertebrate Cell Lines2021

    • Author(s)
      Nishimura Kohei、Fukagawa Tatsuo
    • Journal Title

      Methods Mol Biol.

      Volume: 2377 Pages: 109~122

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1720-5_6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Kinetochore dynamics in the early embryonic development2021

    • Author(s)
      Masatoshi Hara, Masakazu Hashimoto, Mami Nakagawa, Hiroshi Sasaki, Toshihiko Fujimori, Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of interaction between kinetochore protein subcomplexes2021

    • Author(s)
      Yudai Fukui, Masatoshi Hara, Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Structural basis of kinetochore protein networks regulated by the cell cycle-dependent phosphorylation2021

    • Author(s)
      山口夏実、有吉眞理子、深川竜郎
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] The cryo-EM structure of the CENP-A nucleosome in complex with KNL22021

    • Author(s)
      Honghui Jiang, Mariko Ariyoshi, Fumiaki Makino, Reito Watanabe, Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] The CRISPR screening reveals genes which are genetically related to CENP-C2021

    • Author(s)
      Jiahang Miao, Masatoshi Hara, Heather R. Keys, Kuan-Chung Su, Iain M. Cheeseman, Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Analysis for the CENP-I dependent CENP-A incorporation pathway2021

    • Author(s)
      Jinghui Cao, Tetsuya Hori, Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 正確な染色体分配を保障するKMNネットワークの分子解剖2021

    • Author(s)
      竹之下 憂祐、原 昌稔、深川 竜郎
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Molecular Dissection of the KMN network on the CENP-T pathway.2021

    • Author(s)
      Tatsuo Fukagawa
    • Organizer
      CellBio2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] キネトコア-紡錘体微小管結合を担う分子基盤2021

    • Author(s)
      竹之下 憂祐、原 昌稔、深川 竜郎
    • Organizer
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [Presentation] CENP-C のCupinドメインを介した多量体化はその機能に必須である2021

    • Author(s)
      原 昌稔、有吉眞里子、深川竜郎
    • Organizer
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [Presentation] セントロメアのクロマチン構造とエピジェネティックス2021

    • Author(s)
      堀哲也、曹静暉、深川竜郎
    • Organizer
      日本遺伝学会
    • Invited
  • [Presentation] 改良型オーキシンと受容体を用いた高感度タンパク質分解法2021

    • Author(s)
      西村浩平、山田遼太郎、萩原伸也、岩崎理恵、打田直行、高橋宏二、嘉村巧、鳥居啓子、深川竜郎
    • Organizer
      日本遺伝学会
    • Invited
  • [Remarks] 染色体分配の「担い手」動原体の働き、ゲノム編集を駆使し解明

    • URL

      https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2022/20220214_1

URL: 

Published: 2022-12-28  

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