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テロメアクライシスにおける染色体不安定化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H06176
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 遺伝・染色体動態
研究機関京都大学

研究代表者

林 眞理  京都大学, 白眉センター, 特定助教 (90761099)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
22,490千円 (直接経費: 17,300千円、間接経費: 5,190千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードテロメアクライシス / テロメア脱保護 / M期停止 / 細胞周期 / BLM / TRF1 / M期 / CRISPR/Cas9 / がん / 染色体 / クライシス / テロメア / 染色体融合
研究成果の概要

単一の姉妹染色分体融合をX染色体に引き起こし、さらに蛍光タンパク質の発現を協調して誘導することで、そのような姉妹染色分体融合を持つ細胞をラベル可能な系を世界で初めて構築し、その系を利用した姉妹染色分体融合の運命解析を行った。その結果、単一の姉妹染色分体によって、微小核や染色体断片化といった異常が引き起こされることを明らかにした。また、独自に発見したM期テロメア脱保護現象の分子機構の解明に挑み、この現象に関与する因子として、テロメア結合タンパク質TRF1、DNAヘリケースBLMなどの因子を同定した。さらにTRF1とBLMの結合がこの現象に寄与することを突き止めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

染色体の融合は、細胞のガン化と密接に関わっているが、染色体融合の種類、数、時期などを明確に制御する系が存在しなかったため、染色体融合の運命については複数の仮説が存在していた。本研究成果により、単一の姉妹染色分体融合の運命が解析可能となり、細胞ガン化のメカニズムの理解に貢献することが期待される。また、M期停止はある種の抗がん剤によって引き起こされるため、M期停止中のテロメア脱保護の分子機構の解析によって、抗がん剤の副作用の軽減や、効果的な併用療法などの開発が展望できる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 13件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] Children's Medical Research Institute(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Children's Medical Research Institute(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Children’s Medical Research Institute(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Replication stress induces mitotic death through parallel pathways regulated by WAPL and telomere deprotection2019

    • 著者名/発表者名
      Masamsetti V. Pragathi、Low Ronnie Ren Jie、Mak Ka Sin、O’Connor Aisling、Riffkin Chris D.、Lamm Noa、Crabbe Laure、Karlseder Jan、Huang David C. S.、Hayashi Makoto T.、Cesare Anthony J.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41467-019-12255-w

    • NAID

      120006726158

    • 関連する報告書
      2019 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] A single defined sister chromatid fusion destabilizes cell cycle through micronuclei formation2019

    • 著者名/発表者名
      Katsushi Kagaya, Naoto Noma, Io Yamamoto, Sanki Tashiro, Fuyuki Ishikawa, Makoto T Hayashi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/607341

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] テロメアの生物学―老化・がん化の分子基盤2018

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 雑誌名

      実験医学 増刊 染色体の新常識

      巻: 36 ページ: 44-51

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Telomere biology in aging and cancer: early history and perspectives.2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 92 ページ: 107-118

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] テロメアクライシス期におけるM期停止を介した細胞死機構2016

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 88 号: 6 ページ: 756-760

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2016.880756

    • NAID

      40021054367

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2016-12-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] テロメア・テロメレースによる老化制御2016

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 雑誌名

      日本臨牀 老化制御と疾患-エイジング研究の進歩-

      巻: 74(9) ページ: 1485-1490

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Single Defined Sister Chromatid Fusion Destabilizes Cell Cycle through Micronuclei Formation2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi
    • 学会等名
      The 78th Annual Meeting of the Japanese Caner Association
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single Defined Sister Chromatid Fusion Destabilizes Cell Cycle through Micronuclei Formation Cold Spring Harbor Meeting Telomeres & Telomerase2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Meeting Telomeres & Telomerase
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Single Defined Sister Chromatid Fusion Destabilizes Cell Cycle through Micronuclei Formation2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi
    • 学会等名
      ACCM2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色分体融合の運命解析2019

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      第71回細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 単一の姉妹染色分体融合によるゲノム不安定化メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所研究会「染色体安定維持研究会」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sister Chromatid Fusion Visualization System Revealed Micronuclei Formation as an Initial Event2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi
    • 学会等名
      The 8th Meeting on GRANT-IN-AID FOR SCIENTIFIC RESEARCH ON INNOVATIVE AREAS “CHROMOSOME ORCHESTRATION SYSTEM"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 姉妹染色分体可視化システムを用いた融合運命のベイズ解析2019

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      Genome Damage Network Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 姉妹染色分体可視化システムを用いた融合運命のベイズ解析2019

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所研究集会 ゲノムの維持継承を支える分子基盤の包括的理解とその発展
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色分体融合の運命解析2019

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      第36回染色体ワークショップ、第17回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Epithelial-to-mesenchymal transition dictates cellular fate upon chromosome fusion2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi
    • 学会等名
      CEBST2018
    • 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] Epithelial-mesenchymal state dictates cellular fate upon chromosome fusion2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi
    • 学会等名
      The 7th Meeting on GRANT-IN-AID FOR SCIENTIFIC RESEARCH ON INNOVATIVE AREAS “CHROMOSOME ORCHESTRATION SYSTEM”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetically Encoded Tool for Visualization of Sister Chromatid Fusion Revealed Micronuclei Formation as an Initial Event2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi
    • 学会等名
      3R & 3C meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chromosome fusion delays S/G2 phase prior to mitotic arrest in human fibroblast cells2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi
    • 学会等名
      EMBO Workshop Telomere biology in health and human disease
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 染色体融合の運命解析2018

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      新学術領域研究「染色体オーケストレーションシステム」第5回領域班会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fate of sister chromatid fusion by fusion-visualization-system2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Hayashi
    • 学会等名
      The 4th Meeting on GRANT-IN-AID FOR SCIENTIFIC RESEARCH ON INNOVATIVE AREAS “CHROMOSOME ORCHESTRATION SYSTEM”
    • 発表場所
      The Royal Society London
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色体分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      ワークショップ染色体研究の最前線
    • 発表場所
      大阪大学生命機能研究科
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      第34回染色体ワークショップ・第15回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      かずさアカデミアホール
    • 年月日
      2017-01-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Can aging be controlled?2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Hayashi
    • 学会等名
      Japanese-Canadian Frontiers of Science Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん化初期過程であるテロメアクライシスにおける細胞死機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      第10回Symphony
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色体分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異なる細胞種における染色体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      第35回染色体ワークショップ、第16回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色体分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      染色体構築と安定化を担う分子機構
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 染色体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      新学術領域研究「染色体オーケストレーションシステム」第6回領域班会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The Fate of Chromosome Fusion during Telomere Crisis2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto T hayashi, Anthony J Cesare and Jan Karlseder
    • 学会等名
      The 75th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cell Death During Crisis Is Mediated by Mitotic Telomere Deprotection2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto T hayashi, Anthony J Cesare and Jan Karlseder
    • 学会等名
      The 32th RBC International Symposium
    • 発表場所
      Coop Inn Kyoto
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 染色体融合運命の継時的理解を目指して2016

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      新学術領域研究「染色体オーケストレーションシステム」第3回領域班会議
    • 発表場所
      山形瀧波旅館
    • 年月日
      2016-07-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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