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テロメアブーケ形成開始機構の構造生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K06505
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43020:構造生物化学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

田中 勲  北海道大学, 先端生命科学研究院, 名誉教授 (70093052)

研究分担者 姚 閔  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (40311518)
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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードテロメアブーケ形成 / 減数分裂 / リボソーム生合成因子 / Ebp2 / Rrs1 / 染色体 / 構造解析 / 減衰分裂 / テロメアブーケ / 相互作用解析
研究開始時の研究の概要

本研究では、リボソーム成熟に関する申請者のこれまでの研究成果をもとに、リボソーム生合成因子Rrs1, Rpf2, Ebp2とテロメアアンカー蛋白質Mps3との相互作用の詳細を構造生物学的に解析し、これらの因子による染色体テロメアブーケ形成開始の制御機構を解明する。

研究成果の概要

高等生物では、遺伝情報の継承と発現を担うDNAは染色体として折り畳まれており、細胞分裂の際にそのすべての情報が娘細胞に伝承される。有性生殖細胞の減数分裂において、テロメアブーケという染色体の集合体の形成開始にリボソーム生合成因子Rrs1、Ebp2が必須因子として関与している。
本研究では、リボソーム生合成因子Rrs1、Rpf2 (Rrs1のパートナー)、Ebp2、Brx1 (Ebp2のパートナー)とテロメアアンカータンパク質Mps3の相互作用の詳細を解析し、Rrs1-Rpfが介入したEbp2とMps3の核内ドメインとが結合することによって染色体テロメアの集合が開始されることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

リボソームと染色体は、それぞれ全く異なる2つの研究分野として、長い研究の歴史を持つ。本研究で得られた成果は、時間的・空間的に全く異なる2つの生命現象であるリボソームの生合成と染色体形成の接点を解明することに繋がり、それによって生命進化の理解が一段と進むものと期待される。
また、ヒトを含む哺乳動物テロメアブーケの形成に異常が生じると、染色体の分配異常に起因する不妊症に繋がることから、テロメアブーケ形成の分子機構の解明は、医薬分野の研究に対する基盤情報となりうる。

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

    (38件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of Cellulose Synthase Subunit D Octamer with Cellulose Chains from Acetic Acid Bacteria: Insight into Dynamic Behaviors and Thermodynamics on Substrate Recognition2020

    • 著者名/発表者名
      Uto Takuya、Ikeda Yuki、Sunagawa Naoki、Tajima Kenji、Yao Min、Yui Toshifumi
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Theory and Computation

      巻: 17 号: 1 ページ: 488-496

    • DOI

      10.1021/acs.jctc.0c01027

    • 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] A solution-free crystal-mounting platform for native SAD2020

    • 著者名/発表者名
      Yu Jian、Shinoda Akira、Kato Koji、Tanaka Isao、Yao Min
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section D Structural Biology

      巻: 76 号: 10 ページ: 938-945

    • DOI

      10.1107/s2059798320011584

    • 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] Flexible NAD+ Binding in Deoxyhypusine Synthase Reflects the Dynamic Hypusine Modification of Translation Factor IF5A2020

    • 著者名/発表者名
      Chen Meirong、Gai Zuoqi、Okada Chiaki、Ye Yuxin、Yu Jian、Yao Min
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 15 ページ: 5509-5509

    • DOI

      10.3390/ijms21155509

    • 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] The Measles Virus V Protein Binding Site to STAT2 Overlaps That of IRF92020

    • 著者名/発表者名
      Nagano Yuma、Sugiyama Aoi、Kimoto Madoka、Wakahara Takuya、Noguchi Yasuyo、Jiang Xinxin、Saijo Shinya、Shimizu Nobutaka、Yabuno Nana、Yao Min、Gooley Paul R.、Moseley Gregory W.、Tadokoro Takashi、Maenaka Katsumi、Ose Toyoyuki
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 94 号: 17

    • DOI

      10.1128/jvi.01169-20

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural comparison of the C-terminal domain of functionally divergent lyssavirus P proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Aoi、Nomai Tomo、Jiang Xinxin、Minami Miku、Yao Min、Maenaka Katsumi、Ito Naoto、Gooley Paul R.、Moseley Gregory W.、Ose Toyoyuki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 529 号: 2 ページ: 507-512

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.195

    • NAID

      120007097390

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A straightforward approach to antibodies recognising cancer specific glycopeptidic neoepitopes2020

    • 著者名/発表者名
      Wakui Hajime、Tanaka Yoshikazu、Ose Toyoyuki、Matsumoto Isamu、Kato Koji、Min Yao、Tachibana Taro、Sato Masaharu、Naruchi Kentaro、Martin Fayna Garcia、Hinou Hiroshi、Nishimura Shin-Ichiro
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 11 号: 19 ページ: 4999-5006

    • DOI

      10.1039/d0sc00317d

    • 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] Molecular Basis for the Biosynthesis of an Unusual Chain-Fused Polyketide, Gregatin A2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Wei-Guang、Wang Hang、Du Lian-Qiong、Li Min、Chen Lin、Yu Jian、Cheng Gui-Guang、Zhan Meng-Tao、Hu Qiu-Fen、Zhang Lihan、Yao Min、Matsuda Yudai
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 18 ページ: 8464-8472

    • DOI

      10.1021/jacs.0c02337

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The [4Fe-4S] cluster of sulfurtransferase TtuA desulfurizes TtuB during tRNA modification in Thermus thermophilus2020

    • 著者名/発表者名
      Minghao Chen, Masato Ishizaka, Shun Narai, Masaki Horitani, Naoki Shigi, Min Yao & Yoshikazu Tanaka
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1 ページ: 168-168

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0895-3

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Crystallographic analysis of Eisenia hydrolysis-enhancing protein using a long wavelength for native-SAD phasing2020

    • 著者名/発表者名
      Sun Xiaomei、Ye Yuxin、Sakurai Naofumi、Kato Koji、Yuasa Keizo、Tsuji Akihiko、Yao Min
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section F Structural Biology Communications

      巻: 76 号: 1 ページ: 20-24

    • DOI

      10.1107/s2053230x19016716

    • NAID

      120006796033

    • 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] Crystal structures clarify cofactor binding of plant tyrosine decarboxylase2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Hang、Yu Jian、Satoh Yasuharu、Nakagawa Yusuke、Tanaka Ryusuke、Kato Koji、Yao Min
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 523 号: 2 ページ: 500-505

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.12.077

    • 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
  • [学会発表] Study on the interaction of proteins involved in telomere bouquet formation in meiosis2021

    • 著者名/発表者名
      Hao Li, Takuma Eguchi, Isao Tanaka, Toyoyuki Ose, Min Yao.
    • 学会等名
      第61回生命科学夏の学校
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Study on the interaction of proteins involved in telomere bouquet formation in meiosis2021

    • 著者名/発表者名
      Hao Li, Takuma Eguchi, Isao Tanaka, Toyoyuki Ose, Min Yao.
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 北海道大学でX線発生装置を使ったS-SAD法に取り組んでいた頃2021

    • 著者名/発表者名
      姚閔、北郷悠、田中勲
    • 学会等名
      特別シンポジウム~渡邉信久先生を偲んで~
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Molecular Mechanism of tRNA Thiolation Involved in Iron-Sulfur2020

    • 著者名/発表者名
      Masato Ishizaka , Minghao Chen, ShunNarai,Masaki,Horitani,Yoshikazu Tanaka , Jian Yu , Min Yao
    • 学会等名
      第20回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular basis of JAK-STAT signal pathway inhibition by rabies virus2020

    • 著者名/発表者名
      Aoi Sugiyama, Miku Minami, Xinxin Jiang, Yuma Nagano , Tomo Nomai, Takuya Wakahara, Katsumi Maenaka, Min Yao, Toyoyuki Ose
    • 学会等名
      第20回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 2-セレノウリジン合成酵素SelUの構造及び機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      碓井拓哉, 大江花, 中村彰良, 尾瀬農之, 姚閔
    • 学会等名
      生化学若い研究者の会 夏の学校
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] tRNA硫黄修飾酵素における鉄硫黄クラスター構造と酵素活性の相関解析2020

    • 著者名/発表者名
      石坂優人, 陳明皓, 奈良井峻, 堀谷正樹, 田中良和, 姚閔
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 免疫阻害機能の異なるリッサウイルスP蛋白質C末端ドメインの構造比較2020

    • 著者名/発表者名
      野間井智,蒋欣欣,南未来,姚閔,前仲勝実,伊藤直人,Paul R. Gooley, Gregory W. Moseley,尾瀬農之
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リッサウイルスP蛋白質C末端ドメインの構造比較2020

    • 著者名/発表者名
      杉山葵, 野間井智,蒋欣欣,南未来,姚閔,前仲勝実,伊藤直人,Paul R. Gooley, Gregory W. Moseley,尾瀬農之
    • 学会等名
      第6回北大・部局横断シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] バクテリアセルロース合成酵素複合体のサブユニット間の相互作用関係の解明2020

    • 著者名/発表者名
      中村結衣, 田島健次, 今井友也, 近藤辰哉,  姚閔
    • 学会等名
      第6回北大・部局横断シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Ligand-protein interaction analysis based on deep learning2020

    • 著者名/発表者名
      Zhizhen Xu, Jian Yu, Toyoyuki Ose, Min Yao
    • 学会等名
      第6回北大・部局横断シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 2-セレノウリジン合成酵素SelUと基質間相互作用解析2020

    • 著者名/発表者名
      碓井拓哉, 大江花, 中村彰良, 尾瀬農之, 姚閔
    • 学会等名
      第6回北大・部局横断シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of affinity between 2-seleno-uridin synthase SelU and tRNAs2020

    • 著者名/発表者名
      Usui Takuya, Oe Hana, Nakamura Akiyoshi, Ose Toyoyuki, Yao Min
    • 学会等名
      The 11th CSE Autumn School & The 8th ALP International Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization and ligand-binding manner of EHEP and BGL for producing biofuel from brown algae2020

    • 著者名/発表者名
      Xiaomei Sun,Yuxin Ye, Naofumi Sakurai, Koji Kato, Jian Yu, KeizoYuasa, Akihiko Tsuji, Min Yao
    • 学会等名
      令和2年度日本結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リッサウイルスP蛋白質C末端ドメインの構造比較2020

    • 著者名/発表者名
      杉山葵, 野間井智,蒋欣欣,南未来,前仲勝実,伊藤直人,Paul R. Gooley, Gregory W. Moseley,姚閔,尾瀬農之
    • 学会等名
      令和2年度日本結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Ligand-protein interaction analysis based on deep learning2020

    • 著者名/発表者名
      許至真, 于健, 尾瀬農之, 姚閔
    • 学会等名
      令和2年度日本結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 中性子線結晶構造解析によるタンパク質中のアンモニアの解析2020

    • 著者名/発表者名
      横溝太一, 李龍, 安達基泰, 姚閔, 尾瀬農之
    • 学会等名
      令和2年度日本結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] バクテリアセルロース合成酵素複合体構成成分BcsCの構造解析の試み2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤亨, 大内香予子, 今井友也, 田島健次, 尾瀬農之, 姚閔
    • 学会等名
      令和2年度日本結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 2-セレノウリジン合成酵素SelUのtRNA選択性2020

    • 著者名/発表者名
      碓井拓哉, 大江花, 中村彰良, 尾瀬農之, 姚閔
    • 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] 中性子線結晶構造解析による、タンパク質内アンモニアの観測2020

    • 著者名/発表者名
      横溝太一、梶江啓志、李龍、姚閔、尾瀬農之
    • 学会等名
      生物物理学会支部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 麻疹ウイルスVタンパク質によるType I IFN経路阻害機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      木本円花、永野悠馬、杉山葵、姚閔、田所高志、前仲勝実、尾瀬農之
    • 学会等名
      生物物理学会支部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 狂犬病ウイルスのPタンパク質によるJAK-STATシグナル伝達経路阻害機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      南未来、杉山葵、野間井智、蒋欣欣、前仲勝実、姚閔、尾瀬農之
    • 学会等名
      生物物理学会支部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural analysis platform for Native-SAD2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Jian, Kato Koji, Tanaka Isao, Yao Min
    • 学会等名
      International Symposium on Diffraction Structural Biology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Platform for structural analysis by Native-SAD2019

    • 著者名/発表者名
      Jian Yu, Koji Kato, Isao Tanaka, Min Yao
    • 学会等名
      日本結晶学会 2019年度年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on telomere bouquet assembly protein Ebp2, Rpf2, Rrs1 and Mps3 in Saccharomyces cerevisiae2019

    • 著者名/発表者名
      Hao Li. Takuma Eguchi and Min Yao
    • 学会等名
      7th International Life-Science Symposium(ILSS)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 化学と生物2020

    • 著者名/発表者名
      田島健次、今井友也、姚閔
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      日本農芸化学会 編集・発行 / 株式会社国際文献社刊行
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学X線構造生物学研究室ホームページ

    • URL

      http://altair.sci.hokudai.ac.jp/g6/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://altair.sci.hokudai.ac.jp/g6/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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