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染色体分配装置構築の分子機構解明と次世代創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K05813
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38030:応用生物化学関連
研究機関広島大学

研究代表者

湯川 格史  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 助教 (50403605)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード染色体分配 / 紡錘体 / 微小管 / キネシンモーター / 5型キネシン / 微小管ポリメラーゼ / RNA結合タンパク質 / ストレス顆粒 / 分裂酵母 / 次世代創薬
研究開始時の研究の概要

本研究では、申請者らが分裂酵母を用いて発見した5型キネシンに依存しない新規紡錘体形成機構について分子レベルで解明するため、この新規経路に関与すると考えられる3因子(微小管結合タンパク、微小管ポリメラーゼ、微小管クロスリンカー)の野生型細胞および5型キネシン欠損細胞における細胞内動態を精査、比較解析する。また、温度感受性5型キネシン変異のサプレッサーを遺伝学的に取得し、新規経路に関わる因子を探索する。さらに、5型キネシンを欠損しているにもかかわらず、生育できる分裂酵母株の増殖阻害活性を指標に、この新規経路を阻害する新規低分子化合物の探索・同定を試みる。

研究成果の概要

紡錘体微小管は、複製された姉妹染色体を均等に娘細胞に分配するために必須である。その形成破綻はゲノム不安定性を引き起こし、流産や癌を含む種々のヒト疾患の原因となる。本研究では、従来とは異なる5型キネシンに依存しない新たな紡錘体形成機構に着目し、その包括的理解を目指して分裂酵母を用いて研究を行った。その結果、微小管ポリメラーゼ活性を有する2つの分子の紡錘体形成における役割分担や6型キネシンの新たな役割を明らかにできた。さらに、機能未知RNA結合因子が紡錘体形成に関与することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

5型キネシンに依存しない新規紡錘体形成経路に関与する因子はいずれも酵母からヒトまで高度に保存されており、高等生物においても類似した役割を持つ可能性がある。近年、医療分野でキネシン阻害剤は副作用の少ない抗ガン剤として期待されており、新たな薬剤開発が進められている。しかし、臨床研究においては、ガン細胞が薬剤耐性を獲得してしまうことが大きな課題である。本研究は5型キネシン阻害時における耐性獲得機構の有用なモデル系として位置付けられることから、その成果はキネシン阻害剤による次世代抗ガン治療の実現に大きく貢献するものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Complementation of fission yeast kinesin-5/Cut7 with human Eg5 provides a versatile platform for screening of anticancer compounds2022

    • 著者名/発表者名
      Woosang Hwang, Takashi Toda and Masashi Yukawa
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 86 号: 2 ページ: 254-259

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab212

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The putative RNA-binding protein Dri1 promotes the loading of kinesin-14/Klp2 to the mitotic spindle and is sequestered into heat-induced protein aggregates in fission yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yukawa, Mitsuki Ohishi, Yusuke Yamada and Takashi Toda
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 9 ページ: 4795-4795

    • DOI

      10.3390/ijms22094795

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] KIFC1 regulates ZWINT to promote tumor progression and spheroid formation in colorectal cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Akabane Shintaro、Oue Naohide、Sekino Yohei、Asai Ryuichi、Thang Pham Quoc、Taniyama Daiki、Sentani Kazuhiro、Yukawa Masashi、Toda Takashi、Kimura Ken‐ichi、Egi Hiroyuki、Shimizu Wataru、Ohdan Hideki、Yasui Wataru
    • 雑誌名

      Pathology International

      巻: 71 号: 7 ページ: 441-452

    • DOI

      10.1111/pin.13098

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Escape from mitotic catastrophe by actindependent nuclear displacement in fission yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yukawa, Yasuhiro Teratani and Takashi Toda
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 1 ページ: 102031-102031

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.102031

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How essential kinesin-5 becomes non-essential in fission yeast: Force balance and microtubule dynamics matter2020

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yukawa, Yasuhiro Teratani and Takashi Toda
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 号: 5 ページ: 1154-1154

    • DOI

      10.3390/cells9051154

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kolavenic acid analog restores growth in HSET-overproducing fission yeast cells and multipolar mitosis in MDA-MB-231 human cells2020

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Kurisawa, Masashi Yukawa, Hiroyuki Koshino, Takumu Onodera, Takashi Toda and Ken-ichi Kimura KI
    • 雑誌名

      Bioorganic and Medicinal Chemistry

      巻: 28 号: 1 ページ: 115154-115154

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2019.115154

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of temperature sensitive mutations with error-prone PCR in a gene encoding a component of the spindle pole body in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Ngang Heok Tang, Chii Shyang Fong, Hirohisa Masuda, Isabelle Jourdain, Masashi Yukawa and Takashi Toda
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 83 号: 9 ページ: 1717-1720

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1611414

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Kinesin-6 Klp9 plays motor-dependent and -independent roles in collaboration with Kinesin-5 Cut7 and the microtubule crosslinker Ase1 in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yukawa, Masaki Okazaki, Yasuhiro Teratani, Ken'ya Furuta and Takashi Toda
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 7336-7336

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43774-7

    • NAID

      120006734931

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Two XMAP215/TOG microtubule polymerases, Alp14 and Dis1, play non-exchangeable, distinct roles in microtubule organisation in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yukawa, Tomoki Kawakami, Corinne Pinder and Takashi Toda
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 20 ページ: 5108-5108

    • DOI

      10.3390/ijms20205108

    • NAID

      120006811254

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 分裂酵母を利用した5型キネシン阻害薬探索ツールの開発2022

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 黄 宇商, 登田 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 紡錘体チェックポイントと連動したアクチン依存的細胞核移動の解析2022

    • 著者名/発表者名
      黄 宇商, 湯川 格史, 登田 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] がん細胞の中心体クラスタリング阻害活性を有するkolavenic acid analog の各種抗がん剤との併用効果2022

    • 著者名/発表者名
      古山 達貴, 高屋敷 望, 小野寺 拓夢, 河村 幸男, 湯川 格史, 登田 隆, 木村 賢一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母発現系を用いた5型キネシンの機能保存性解析と阻害剤探索への応用2021

    • 著者名/発表者名
      黄 宇商, 登田 隆, 湯川 格史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第54回研究報告会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 紡錘体チェックポイントと連動したアクチン依存的細胞核移動の解析2021

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 黄 宇商, 登田 隆
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第54回研究報告会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の新規RNA結合タンパク質Nrp1の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 大石 充輝, 登田 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母を用いた抗癌活性を有する新規キネシン阻害剤の探索2020

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 湯川 格史, 栗澤 尚瑛, 小野寺 拓夢, 木村 賢一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アクチン依存的な核移動による分裂酵母M期カタストロフからの回避2020

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 寺谷 康宏, 湯川 格史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第53回研究報告会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母新規RNA結合タンパク質の紡錘体形成における機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 大石 充輝, 登田 隆
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第53回研究報告会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母M期カタストロフ/cutはアクチン依存的な細胞核移動により回避される2020

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 湯川 格史
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Kinesin 6 Klp9 promotes microtubule elongation during anaphase B through motor-dependent and -independent manners2019

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 寺谷 康宏, Pinder Corinne, 古田 健也, 湯川 格史
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting of 71st JSCB and 19th PSSJ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interplay between two mitotic kinesins and the microtubule crosslinker drives spindle elongation during anaphase B2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 寺谷 康宏, 古田 健也, 登田 隆
    • 学会等名
      10th International Fission Yeast Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] M期後期の紡錘体形成・伸長における分裂酵母6型キネシンKlp9の役割2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 古田 健也, 登田 隆
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 正確なスピンドル長を規定する微小管重合・脱重合因子のクロストーク2019

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, Pinder Corinne, 松尾 祐児, 河上 友基, 湯川 格史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母5型キネシンCut7の細胞周期M期における新規機能2019

    • 著者名/発表者名
      寺谷 康宏, 湯川 格史, 登田 隆
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の新規RNA結合タンパク質Nrp1の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      大石 充輝, 湯川 格史, 登田 隆
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母6型キネシンKlp9はモーター依存性と非依存性の2つの別個の機能により微小管伸長を促進する2019

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 寺谷 康宏, Pinder Corinne, 古田 健也, 湯川 格史
    • 学会等名
      第37回イーストワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 正しいスピンドル長を規定する微小管重合・脱重合因子の意外な協調関係2019

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, Pinder Corinne, 松尾 祐児, Ahmed Shakil, 湯川 格史
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母の新規RNA結合タンパク質Nrp1の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 大石 充輝, 登田 隆
    • 学会等名
      2019年度先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム拡大班会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 実験医学:熱ショックシャペロンによるMAPキナーゼ経路の二面的制御2021

    • 著者名/発表者名
      湯川格史, 登田 隆
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758125413
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://mccb.hiroshima-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 広島大学健康長寿研究拠点(HiHA)

    • URL

      https://hiha.hiroshima-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://mccb.hiroshima-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 広島大学健康長寿研究拠点(HiHA)

    • URL

      http://hiha.hiroshima-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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