系統的破壊を通じた巨大有糸分裂装置・スピンドルの分子モデル構築

• 研究課題/領域番号: 17H01431
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 五島 剛太 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (20447840)
• 研究分担者: 清光 智美 沖縄科学技術大学院大学, 細胞分裂動態ユニット, 准教授 (10503443)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円); 2021年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2020年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2019年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2018年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2017年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: 細胞

研究成果の概要

細胞分裂装置・スピンドルは染色体の分配に必須である。スピンドルの形成には多くの遺伝子が冗長的に働くため、その分子機構の完全な理解には至っていない。本研究では、モデル細胞系でスピンドル制御因子候補を系統的に破壊していくことで、スピンドルの各パーツが形成される仕組みを追究した。形成機構の理解が深まったパーツとして、染色体とスピンドルの接点である動原体、スピンドルの主要構成因子たる微小管の末端、スピンドル極が挙げられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞分裂装置・スピンドルの形成に必要なタンパク質は、代表的なモデル細胞系を用いて網羅的に明らかにされてきた。本研究では、これらのうちいくつかのタンパク質について分子活性や作用機序を解明するとともに、複数のタンパク質が協調して機能するケースをいくつか示すことができた。細胞分裂時の諸過程の制御に複数の機構が同時に関わりうることを明らかにしたことが、重要な成果のひとつである。

研究成果

• [国際共同研究] The University of Edinburgh(英国)
• [国際共同研究] The University of Edinburgh(英国)
• [国際共同研究] The University of Edinburgh(英国)
• [国際共同研究] The University of Edinburgh(英国)
• [国際共同研究] The University of Edinburgh(英国)
• [雑誌論文] Mitotic spindle formation in the absence of Polo kinase (2022)
  • 著者名/発表者名: Kim Juyoung、Goshima Gohta
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 119 号: 12
  • DOI: 10.1073/pnas.2114429119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Further Reading | Microtubule Nucleation Pathways (2021)
  • 著者名/発表者名: Goshima Gohta
  • 雑誌名: Encyclopedia of Biological Chemistry III (Third Edition) 巻: 5 ページ: 547-553
  • DOI: 10.1016/b978-0-12-819460-7.00069-4
  • ISBN: 9780128220405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microtubule-associated proteins promote microtubule generation in the absence of γ-tubulin in human colon cancer cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Kenta、Goshima Gohta
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 巻: 220 号: 12
  • DOI: 10.1083/jcb.202104114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ran-GTP Is Non-essential to Activate NuMA for Mitotic Spindle-Pole Focusing but Dynamically Polarizes HURP Near Chromosomes (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Kenta、Hayashi Hisato、Nishina Momoko、Okumura Masako、Sato Yoshikatsu、Kanemaki Masato T.、Goshima Gohta、Kiyomitsu Tomomi
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 31 号: 1 ページ: 115-127.e3
  • DOI: 10.1016/j.cub.2020.09.091
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Kinetochore protein depletion underlies cytokinesis failure and somatic polyploidization in the moss Physcomitrella patens (2019)
  • 著者名/発表者名: Kozgunova Elena、Nishina Momoko、Goshima Gohta
  • 雑誌名: eLife 巻: 8
  • DOI: 10.7554/elife.43652
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Editorial overview: Cell division - from molecules to tissues (2019)
  • 著者名/発表者名: Goshima Gohta、Bellaiche Yohanns
  • 雑誌名: Current Opinion in Cell Biology 巻: 60 ページ: iii-v
  • DOI: 10.1016/j.ceb.2019.06.006
  • 国際共著
• [雑誌論文] Drosophila kinesin-8 stabilizes the kinetochore-microtubule interaction (2019)
  • 著者名/発表者名: Edzuka Tomoya, Goshima Goshima
  • 雑誌名: The Journal of cell biology 巻: 218(2) 号: 2 ページ: 474-488
  • DOI: 10.1083/jcb.201807077
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importin-β targets HURP to kinetochore-fibers in coordination with Ran-GTP in human mitotic cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya K, Hayashi H, Nishina M, Okumura M, Kanemaki MT, Goshima G, Kiyomitsu T
  • 雑誌名: bioRxiv 巻: 1 ページ: 1-31
  • DOI: 10.1101/473538
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 14-3-3 regulation of Ncd reveals a new mechanism for targeting proteins to the spindle in oocytes (2017)
  • 著者名/発表者名: Beaven Robin、Bastos Ricardo Nunes、Spanos Christos、Rom? Pierre、Cullen C. Fiona、Rappsilber Juri、Giet R?gis、Goshima Gohta、Ohkura Hiroyuki
  • 雑誌名: The Journal of Cell Biology 巻: 216 号: 10 ページ: 3029-3039
  • DOI: 10.1083/jcb.201704120
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Human microcephaly ASPM protein is a spindle pole-focusing factor that functions redundantly with CDK5RAP2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Tungadi Elsa A.、Ito Ami、Kiyomitsu Tomomi、Goshima Gohta
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 130 号: 21 ページ: 3676-3684
  • DOI: 10.1242/jcs.203703
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞分裂の宝探し (2022)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: 細胞分裂研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Cell division without a gene required for cell division (2021)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: The Biochemical Society and the British Society for Cell Biology -Dynamic Cell IV-
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spindle formation without a gene required for spindle formation (2021)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: Mitotic spindle: From living and synthetic systems to theory
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Consequences of chromosome mis-segregation in moss stem cell (2019)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: International Symposium: Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 多様な生命現象を司る微小管 -中心体集合システム- (2019)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: 第92回日本生化学学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] The development of mitosis-specific rapid protein-degradation assays in human cells (2019)
  • 著者名/発表者名: 清光智美
  • 学会等名: EMBO | EMBL Symposium: Seeing is Believing - Imaging the Molecular Processes of Life
  • 国際学会
• [学会発表] Mitosis in plants (2019)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: HBIGS WINTER SCHOOL for PhD students 2019: Molecular mechanisms in mitosis
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cell division in moss stem cells (2019)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: 第60回日本植物生理学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] Cell division in plants (2018)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: 植物研究発表会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Microtubules and cell division in plants (2018)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: The 7th IMPRS-CMB Students' Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mechanism of cell division in plants (2018)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] Importin-β recruits HURP to k-fibers in cooperation with Ran-GTP to form proper metaphase spindle (2018)
  • 著者名/発表者名: Kenta Tsuchiya, Hisato Hayashi, Momoko Nishina, Masako Okumura, Masato T. Kanemaki, Gohta Goshima, Tomomi Kiyomitsu
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Spindle pole organisation by the microcephaly protein ASPM (2017)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: 神経細胞シンポジウム「International Symposium on Neural Precursor Cell Fate Determination, Differentiation and Neuronal Circuit Formation」
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spindle pole focusing by the microcephaly protein ASPM (2017)
  • 著者名/発表者名: 五島剛太
  • 学会等名: CSH Asia 2017 Conference on Cilia & Centrosomes
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ショウジョウバエにおいて動原体と微小管の安定な結合にはキネシン8が必要である (2017)
  • 著者名/発表者名: 江塚智哉, 五島剛太
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次会
• [備考] 五島研究室ホームページ
  • URL: http://bunshi4.bio.nagoya-u.ac.jp/~tenure2/goshima.html