ヒト染色体複製開始因子ORCの染色体分配・細胞質分裂における機能メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 16370079
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 北海道大学 (2006); 京都大学 (2004-2005)
• 研究代表者: 小布施 力史 北海道大学, 大学院先端生命科学研究院, 教授 (00273855)
• 研究分担者: 柳田 充弘 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (80025428)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 14,800千円 (直接経費: 14,800千円); 2006年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円); 2005年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円); 2004年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
• キーワード: クロマチン / 染色体複製 / ヘテロクロマチン / ORC / テロメア / 質量分析 / プロテオミクス / 細胞周期 / 染色体分配 / RNAi / 複製開始点 / 動原体 / 複製 / 染色体 / 分配 / HP1 / セントロメア

研究概要

本研究ではヒト細胞を用いて、染色体分配・細胞質分裂におけるORCの機能メカニズムをORCと相互作用する因子をプロテオミクスによる手法を用いて網羅的に明らかにすることを目的とした。本研究に得られた結果の概要は以下の通りである。
1)ORC1の免疫沈降産物を解析したところ、ORC2、ORC3、ORC4、ORC5が検出された。さらに、テロメア結合因子であるTRF2、Rap1、それと関連した因子とした核膜因子Sad1/Unc84が同定された。また、WD40モチーフを持ち、これまでに機能解析がなされていない蛋白質(ORCBP1)が同定された。
2)TRF2に関してはmybdomainを介してORC1と直接結合していることが示唆された。また、ORCおよびTRF2のテロメア領域への局在は、各々互いの活性に依存していること、ORCの活性がテロメア長に影響を及ぼすことが明らかとなった。
3)ORCBP1については、N末端領域にLeu-rich repeatを中央領域からC末端領域にかけてWD40 repeat をもつ約80kDaの蛋白質である。ORCBP1は核に局在し、免疫沈降の結果から、ORCと強固に相互作用していると考えられた。また、ORCBP1の機能阻害によりG1期の進行が遅くなっていることが推測された。これらのことから、ORCBP1はORCと相互作用することにより、複製開始複合体の形成時期において何らかの動物特有の制御に関与する可能性が示唆された。
このように、ORCを起点とした蛋白質のネットワークにより、ORCや複製開始機構と他の細胞機能との連携を分子レベルで解析するさまざまな手がかりが得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Priming of Telophase Centromere for CENP-A Recruitment by Human hMis18α, βand M18BP. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujita, Y.
  • 雑誌名: Dev. Cell 12 ページ: 17-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Priming of Telophase Centromere for CENP-A Recruitment by Human hMis18α,β and M18BP. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujita, Y., Hayashi, T., Kiyomitsu, T., Toyoda, Y., Kokubu, A., Obuse.C., Yanagida, M.
  • 雑誌名: Dev.Cell 12 ページ: 17-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Priming of Centromere for CENP-A Recruitment by Human hMis18 α, β and M18BP. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujita, Y.
  • 雑誌名: Dev. Cell 12 ページ: 17-30
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of the ICEN (Interphase Centromere Complex) components enriched in the CENP-A chromatin of human cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Izuta, H.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 673-684
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Two E3 ubiqutin ligase, SCF-Skp2 and DDB1-Cul4, target human Cdt1 for proteolysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishitani, H.
  • 雑誌名: EMBO Journal 25 ページ: 1126-1136
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of the ICEN (Interphase Centromere Complex) components enriched in the CENP-A chromatin of human cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Izuta, H., Ikeno, M., Suzuki, N., Tomonaga, T., Nozaki, N., Obuse.C., Kisu, Y., Goshima, N., Nomura, F., Nomura, N., Yoda, K.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 673-684
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Two E3 ubiqutin ligase, SCF-Skp2 and DDB1-Cu14, target human Cdt1 for proteolysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishitani, H., Sugimoto, N., Roukos, V., Nakanishi, Y., Saijo, S., Obuse.C., Tsurimoto, T., Nakayama, K.I., Nakayama, K., Fujita, M., Lygerou, Z., Nishimoto, T.
  • 雑誌名: EMBO Journal 25 ページ: 1126-1136
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 染色体分配のための分子ネットワークのプロテオミクス解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小布施力史
  • 雑誌名: 共立出版株式会社・蛋白質・核酸・酵素 51 ページ: 2020-2023
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of the Interphase Centromere Complex components enriched in the CENP-A chromatin of human cells (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Ikeno1, H.Izuta, N.Suzuki1, H.Yang, T.Tomonaga, N.Nozaki, C.Obuse, Y.Kisu, NGoshima, N.Nomura, K.Yoda
  • 雑誌名: Genes Cells (in press)
• [雑誌論文] Two E3 ubiquitin ligases, SCF-Skp2 and DDBl-Cul4,target human Cdt1 for proteolysis (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Nishitani1, N.Sugimoto, V.Roukos, Y.Nakanishi, M.Saijo, C.Obuse, T.Tsurimoto, K.I.Nakayama, K.Nakayama, M.Fujita, Z.Lygerou, T.Nishimoto
  • 雑誌名: EMBO J. (in press)
• [雑誌論文] A Conserved Mis12 centromere complex is linked to heterochromatic HP1 and outer kinetochore protein Zwint-1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Obuse C.
  • 雑誌名: Nature Cell Biol. 6 ページ: 1135-1141
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The reconstituted human Chl12-RFC complex functions as a second PCNA loader (2004)
  • 著者名/発表者名: Shiomi Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 9 ページ: 279-290
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteomics analysis of the centromere complex from HeLa interphase cells : UV-damaged DNA binding protein 1 (DDB-1) is a component of the CEN-complex, while BMI-1 is transiently co-localized with the centromeric region in interphase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Obuse C.
  • 雑誌名: Genes Cells 9 ページ: 105-120
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A conserved Mis12 centromere complex is linked to heterochromatic HP1 and outer kinetochore protein Zwint-1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Obuse C., Iwasaki 0., Kiyomitsu T., Goshima G., Toyoda Y., Yanagida M.
  • 雑誌名: Nature Cell Biol. 6 ページ: 1135-41
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The reconstituted human Ch112-RFC complex functions as a second PCNA loader. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shiomi Y., Shinozaki A., Sugimoto K., Usukura J., Obuse C., Tsurimoto T.
  • 雑誌名: Genes Cells. 9 ページ: 279-90
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Proteomics analysis of the centromere complex from HeLa interphase cells : UV-damaged DNA binding protein 1 (DDB-1) is a component of the CEN-complex, while BMI-1 is transiently co-localized with the centromeric region in interphase. (2004)
  • 著者名/発表者名: Obuse C., Yang H., Nozaki N., Goto S., Okazaki T., Yoda K.
  • 雑誌名: Genes Cells. 9 ページ: 105-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A conserved Mis12 centromere complex is linked to heterochromatic HP1 and outer kinetochore protein Zwint-1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Obuse C, Iwasaki O, Kiyomitsu T, Goshima G, Toyoda Y, Yanagida M.
  • 雑誌名: Natature Cell Biology 6 ページ: 1135-1141
• [雑誌論文] The reconstituted human Chl12-RFC complex functions as a second PCNA loader. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shiomi Y, Shinozaki A, Sugimoto K, Usukura J, Obuse C, Tsurimoto T.
  • 雑誌名: Genes to Cells 9 ページ: 279-290
• [雑誌論文] Proteomics analysis of the centromere complex from HeLa interphase cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Obuse C, Yang H, Nozaki N, Goto S, Okazaki T, Yoda K.
  • 雑誌名: Genes to Cells 9 ページ: 105-120
• [図書] 染色体分配のための分子ネットワークのプロテオミクス解析(米田悦啓、木村宏、五十嵐和彦・中尾光善 編、蛋白質・核酸・酵素 増刊「細胞核の世界 ダイナミクスから病態まで」の一節) (2006)
  • 著者名/発表者名: 小布施力史
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 共立出版株式会社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より