ES細胞およびマウスにおけるAID技術の確立

• 研究課題/領域番号: 16K15095
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 鐘巻 将人 国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 教授 (20444507)
• 研究協力者: 平谷 伊智朗 理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, グループリーダー (40583753)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 発現制御 / デグロン / 植物ホルモン / 細胞工学 / ES細胞 / 発現抑制 / オーキシン / バイオテクノロジー

研究成果の概要

マウスES細胞への導入に当たっては、まずユビキチンリガーゼOsTIR1を導入する必要がある。そのためのベクターを作成し、E14TG2a 細胞のROSA26部位にOsTIR1 の導入を行った。他のマウスES細胞株にいても同様の研究を進めており、そちらの方はOsTIR1の導入後、複数の因子にデグロンタグを付加することにも成功した。
マウス個体への導入にあたっては、複数のIAAアナログを合成し、IAAと同等の分解誘導活性を持つアナログを複数同定した。

研究成果

• [国際共同研究] NIH, National Cancer Institute/Baylar College of Medicine(米国)
• [国際共同研究] University of Birmingham/University of Aberdeen/University of Edinburgh(英国)
• [国際共同研究] Heidelberg University(Germany)
• [国際共同研究] University of Copenhagen(Denmark)
• [国際共同研究] University of Edinburgh(英国)
• [雑誌論文] Endosomal Rab cycles regulate Parkin-mediated mitophagy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamano K, Wang C, Sarraf SA, Münch C, Kikuchi R, Noda NN, Hizukuri Y, Kanemaki MT, Harper W, Tanaka K, Matsuda N, Youle RJ.
  • 雑誌名: eLife 巻: 7
  • DOI: 10.7554/elife.31326
  • NAID: 120006457172
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ki-67 and condensins support the integrity of mitotic chromosomes through distinct mechanisms (2018)
  • 著者名/発表者名: Takagi Masatoshi、Ono Takao、Natsume Toyoaki、Sakamoto Chiyomi、Nakao Mitsuyoshi、Saitoh Noriko、Kanemaki Masato T.、Hirano Tatsuya、Imamoto Naoko
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 131 ページ: 212092-212092
  • DOI: 10.1242/jcs.212092
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Xrn2 accelerates termination by RNA polymerase II, which is underpinned by CPSF73 activity (2018)
  • 著者名/発表者名: Eaton Joshua D.、Davidson Lee、Bauer David L.V.、Natsume Toyoaki、Kanemaki Masato T.、West Steven
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: 32 号: 2 ページ: 127-139
  • DOI: 10.1101/gad.308528.117
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A pathway for mitotic chromosome formation (2018)
  • 著者名/発表者名: Gibcus Johan H.、Samejima Kumiko、Goloborodko Anton、Samejima Itaru、Naumova Natalia、Nuebler Johannes、Kanemaki Masato T.、Xie Linfeng、Paulson James R.、Earnshaw William C.、Mirny Leonid A.、Dekker Job
  • 雑誌名: Science 巻: 359 号: 6376
  • DOI: 10.1126/science.aao6135
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Replication stress induces accumulation of FANCD2 at central region of large fragile genes. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okamoto Y, Iwasaki WM, Kugou K, Takahashi KK, Oda A, Sato K, Kobayashi W, Kawai H, Sakasai R, Takaori-Kondo A, Yamamoto T, Kanemaki MT, Taoka M, Isobe T, Kurumizaka H, Innan H, Ohta K, Ishiai M, Takata M.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 46(6) 号: 6 ページ: 2932-2944
  • DOI: 10.1093/nar/gky058
  • NAID: 120006488604
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional analysis after rapid degradation of condensins and 3D-EM reveals chromatin volume is uncoupled from chromosome architecture in mitosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Samejima Kumiko、Booth Daniel G.、Ogawa Hiromi、Paulson James R.、Xie Linfeng、Watson Cara A.、Platani Melpomeni、Kanemaki Masato T.、Earnshaw William C.
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 131 号: 4
  • DOI: 10.1242/jcs.210187
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] TAGing for destruction (2018)
  • 著者名/発表者名: Yesbolatova Aisha、Kanemaki Masato T.
  • 雑誌名: Nature Chemical Biology 巻: 14 号: 5 ページ: 414-415
  • DOI: 10.1038/s41589-018-0024-5
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Exosomes maintain cellular homeostasis by excreting harmful DNA from cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., Okada, R., Nagao, K., Kawamata, Y., Hanyu, A., Yoshimoto, S., Takasugi, M., Watanabe, S., Kanemaki, M.T., Obuse, C. & Hara, E.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: - 号: 1 ページ: 15287-15287
  • DOI: 10.1038/ncomms15287
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamic organization of chromatin domains revealed by super-resolution live-cell imaging. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T., Imai, R., Tanbo, M., Nagashima, R., Tamura, S., Tani, T., Joti, Y., Tomita, M., Hibino, K., Wendt, K.S., Okada, Y., Nagai, T., Maeshima, K.
  • 雑誌名: Molecular Cell. 巻: 67 号: 2 ページ: 282-293
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2017.06.018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Conditional Degrons for Controlling Protein Expression at the Protein Level (2017)
  • 著者名/発表者名: Natsume Toyoaki、Kanemaki Masato T.
  • 雑誌名: Annual Review of Genetics 巻: 51 号: 1 ページ: 83-102
  • DOI: 10.1146/annurev-genet-120116-024656
  • 査読あり
• [雑誌論文] Knockout-Rescue Embryonic Stem Cell-Derived Mouse Reveals Circadian-Period Control by Quality and Quantity of CRY1. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ode KL, Ukai H, Susaki EA, Narumi R, Matsumoto K, Hara J, Koide N, Abe T, Kanemaki MT, Kiyonari H, Ueda HR.
  • 雑誌名: Mol. Cell 巻: 65 号: 1 ページ: 176-190
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2016.11.022
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acute Inactivation of the Replicative Helicase in Human Cells Triggers MCM8-9-dependent DNA Synthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Natsume T, Nishimura K, Minocherhomji S, Bhwmick R, Hickson ID, Kanemaki MT
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: advanced online 号: 8 ページ: 816-829
  • DOI: 10.1101/gad.297663.117
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rapid Protein Depletion in Human Cells by Auxin-Inducible Degron Tagging with Short Homology Donors (2016)
  • 著者名/発表者名: Natsume T, Kiyomitsu T, Saga Y, Kanemaki MT
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 15 号: 1 ページ: 210-218
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.03.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Conditional Budding Yeast Mutants with Temperature-Sensitive and Auxin-Inducible Degrons for Screening of Suppressor Genes (2016)
  • 著者名/発表者名: Devrekanli A, Kanemaki MT
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 1369 ページ: 257-278
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-3145-3_18
  • ISBN: 9781493931446, 9781493931453
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Chromatin folding and DNA replication inhibition mediated by a highly antitumor-active tetrazolato-bridged dinuclear platinum(II) complex. (2016)
  • 著者名/発表者名: Imai R, Komeda S, Shimura M, Tamura S, Matsuyama S, Nishimura K, Rogge R, Matsunaga A, Hiratani I, Takata H, Uemura M, Iida Y, Yoshikawa Y, Hansen JC, Yamauchi K, Kanemaki MT, Maeshima K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 24712-24725
  • DOI: 10.1038/srep24712
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prichromosomal protein Ki67 supports mitotic chromosome architecture. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takagi M, Natsume T, Kanemaki MT, Imamoto N.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 21(10) 号: 10 ページ: 1113-1124
  • DOI: 10.1111/gtc.12420
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] オーキシンデグロン法によるヒト細胞内タンパク質の特異的除去と機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 学会等名: 日本呼吸器学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-04-22
  • 招待講演
• [学会発表] Acute inactivation of the replicative helicases induces MCM8-9-dependent DNA synthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Kanemaki
  • 学会等名: US-Japan DNA repair meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Acute inactivation of the replicative helicases induces MCM8-9-dependent DNA synthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 学会等名: 日本細胞生物学会年会
• [学会発表] Rapid protein depletion in human cells by the auxin-inducible degron technology (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Kanemaki
  • 学会等名: 日本ゲノム編集学会サテライトミーティング
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] MCM-BP is an MCM chaperon protecting the MCM sub-complexes from degradation (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Kanemaki
  • 学会等名: CSH meeting on DNA replication
• [学会発表] Use of the auxin-inducible degron to study a backup mechanism against failure of DNA replication (2017)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 学会等名: ConBio2017 Symposium
• [学会発表] Artificial destruction of active DNA replication forks reveals the HR-dependent fork recovery involving MCM8-9 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 学会等名: The 10th 3R Symposium
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2016-11-17
  • 国際学会
• [学会発表] MCM8-9は切断誘導DNA複製（BIR）に関与する (2016)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-08
• [学会発表] MCM8-9複合体は切断誘導DNA複製（BIR）に関与する (2016)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 学会等名: 日本生化学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-26
• [学会発表] 短鎖ホモロジードナーを利用したオーキシンデグロンタグ付加による迅速なヒト細胞中のタンパク質除去 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 学会等名: 第一回日本ゲノム編集学会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] ヒト細胞における染色体機能を理解するためのオーキシンデグロン（AID）法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 学会等名: 日本細胞生物学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-06-15
• [図書] 実験医学 2017年7月号 News & Hot Paper Digest (2017)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758101653
• [図書] 実験医学 2017年11月号 News & Hot Paper Digest (2017)
  • 著者名/発表者名: 鐘巻将人
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758125017
• [備考] タンパク質レベルで発現調節を可能とするデグロン技術
  • URL: https://www.nig.ac.jp/nig/ja/2017/11/research-highlights_ja/20171122.html
• [産業財産権] オーキシンデグロンシステムにおけるタンパク質分解阻害剤及びその使用 (2017)
  • 発明者名: 鐘巻将人、夏目豊彰、林謙一郎
  • 権利者名: 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構、学校法人加計学園
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-228310
  • 出願年月日: 2017