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組換えコンデンシン複合体を用いたM期染色体構築の分子解剖

研究課題

研究課題/領域番号 15K06959
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

木下 和久  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (60447886)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード染色体 / 細胞周期 / 細胞分裂
研究成果の概要

真核細胞のM期染色体構築において中心的役割を果たすコンデンシンIは五つのサブユニットからなる分子複合体である。組換えサブユニットから再構成したコンデンシンI複合体とカエル卵抽出液を用いたアッセイ系において、その分子機能の解析をおこなった。本研究では特にkleisinサブユニットCAP-Hの役割について注目し、進化的に高度に保存された領域の変異体を作製した。変異体解析の結果、CAP-Hの中央領域にあるモチーフIIIとIVと名付けた二つのサブドメインが、染色体構築におけるコンデンシンIの機能に対してそれぞれ固有の機能的および構造的貢献をしていることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝情報の継承を担う分裂期染色体の構築のメカニズムは、染色体そのものが生存に必須であるという本質的な性質のために、解析の方法が極めて限られている。染色体構築に中心的役割を担うコンデンシン複合体もまた生存に不可欠であり、その分子機能の解析に困難を伴ってきた。本研究成果の意義は、前述の技術的問題を克服し、染色体構築のメカニズムを分子レベルで詳細に調べることを可能にした点にある。新たな視点を提供するモデルを提唱しており、今後の染色体研究においてさらなる新展開が期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Structural basis of HEAT‐kleisin interactions in the human condensin I subcomplex2019

    • 著者名/発表者名
      Hara Kodai、Kinoshita Kazuhisa、Migita Tomoko、Murakami Kei、Shimizu Kenichiro、Takeuchi Kozo、Hirano Tatsuya、Hashimoto Hiroshi
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: - 号: 5

    • DOI

      10.15252/embr.201847183

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling the functions of condensin in chromosome shaping and segregation2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai Yuji、Mochizuki Atsushi、Kinoshita Kazuhisa、Hirano Tatsuya、Tachikawa Masashi
    • 雑誌名

      PLOS Computational Biology

      巻: 14 号: 6 ページ: e1006152-e1006152

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1006152

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] コンデンシンによる分裂期染色体構築の分子メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      木下和久
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36 ページ: 2956-2963

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Modeling the functions of condensin in chromosome shaping and segregation.2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai, Y., Mochizuki, A., Kinoshita, K., Hirano, T. and Tachikawa, M.
    • 雑誌名

      PLoS Computational Biology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic organization of mitotic chromosomes.2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Kinoshita and Tatsuya Hirano
    • 雑誌名

      Current Opinion in Cell Biology

      巻: 46 ページ: 46-53

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2017.01.006

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Balancing Acts of Two HEAT Subunits of Condensin I Support Dynamic Assembly of Chromosome Axes2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Kinoshita, Tetsuya J. Kobayashi and Tatsuya Hirano
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 33 号: 1 ページ: 94-106

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2015.01.034

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンデンシンIによる染色体の軸構造の形成機構2015

    • 著者名/発表者名
      木下和久 平野達也
    • 雑誌名

      新着論文レビュー

      巻: 2015年4月27日 ページ: 47

    • DOI

      10.7875/first.author.2015.047

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Regulation of dynamic assembly of chromosome axes by the kleisin subunit of condensin I2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Kinoshita, Kozo Takeuchi, Tatsuya Hirano
    • 学会等名
      EMBO/EMBL Symposium on “Principles of Chromosome Structure and Function”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] コンデンシンIのkleisinサブユニットCAP-Hによる染色体軸形成の制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      木下和久、竹内康造、平野達也
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会 シンポジウム「新しい染色体生物学を切り拓く最先端のアプローチ」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional contribution of the kleisin subunit of condensin I to dynamic assembly of chromosome axes2017

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita, K., Takeuchi, K. and Hirano, T.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference - Chromosome Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional contribution of the kleisin subunit of condensin I to dynamic assembly of chromosome axes2017

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita, K., Takeuchi, K. and Hirano, T.
    • 学会等名
      The 2nd Meeting on SMC proteins
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Balancing acts of two HEAT subunits of condensin I support dynamic assembly of chromosome axes2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Kinoshita, Tetsuya J. Kobayashi and Tatsuya Hirano
    • 学会等名
      International Symposium on “Chromosome Orchestration System”
    • 発表場所
      兵庫県淡路市 淡路夢舞台国際会議場(日本)
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Balancing acts of two HEAT subunits of condensin I support dynamic assembly of chromosome axes2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Kinoshita, Tetsuya J. Kobayashi and Tatsuya Hirano
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      東京都千代田区 一橋講堂(日本)
    • 年月日
      2016-02-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Balancing acts of two HEAT subunits of condensin I support dynamic assembly of chromosome axes2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Kinoshita, Tetsuya J. Kobayashi and Tatsuya Hirano
    • 学会等名
      NIG International Symposium 2016 Japan Q-BIO WEEK
    • 発表場所
      東京都目黒区 東京大学生産技術研究所(日本)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Balancing acts of two HEAT subunits of condensin I support dynamic assembly of chromosome axes2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Kinoshita, Tetsuya J. Kobayashi and Tatsuya Hirano
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会(BMB2015) ワークショップ「ヘリカルリピートタンパク質の構造特性と細胞内機能」
    • 発表場所
      兵庫県神戸市 ポートピアホテル(日本)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Balancing acts of two HEAT subunits of condensin I support dynamic assembly of chromosome axes2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Kinoshita, Tetsuya J. Kobayashi and Tatsuya Hirano
    • 学会等名
      EMBO workshop on "SMC proteins: chromosomal organizers from bacteria to humans"
    • 発表場所
      ウィーン(オーストリア)
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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