コンデンシンによる染色体構築の分子メカニズム

• 研究課題/領域番号: 20002010
• 研究種目: 特別推進研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 平野 達也 独立行政法人理化学研究所, 平野染色体ダイナミクス研究室, 主任研究員 (50212171)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 462,800千円 (直接経費: 356,000千円、間接経費: 106,800千円); 2012年度: 60,970千円 (直接経費: 46,900千円、間接経費: 14,070千円); 2011年度: 98,930千円 (直接経費: 76,100千円、間接経費: 22,830千円); 2010年度: 102,570千円 (直接経費: 78,900千円、間接経費: 23,670千円); 2009年度: 98,150千円 (直接経費: 75,500千円、間接経費: 22,650千円); 2008年度: 102,180千円 (直接経費: 78,600千円、間接経費: 23,580千円)
• キーワード: 染色体 / コンデンシン・細胞周期 / 有糸分裂 / 減数分裂 / 細胞周期 / コンデンシン / 染色体構築 / 染色体凝縮 / コヒーシン / 体細胞分裂 / DNA複製 / セントロメア / SMCタンパク質 / 姉妹染色分体の接着と分離

研究概要

染色体の構築と分離は、遺伝情報の継承と発現のために必須な過程である。本研究課題では、この過程に中心的な役割をもつ分子群、コンデンシン(およびコヒーシン)と呼ばれるタンパク質複合体に焦点をあて、染色体ダイナミクスの総合的理解を目指した。多彩な実験材料と多角的なアプローチを組み合わせて、これらのタンパク質複合体の機能と制御を生体内・試験管内両面から追求することにより、大きな成果を得た。さらに、染色体構築の進化的基盤や染色体異常を伴うヒトの遺伝疾患(特に小頭症)についても理解を深めることに成功した。

評価記号

検証結果 (区分)

A

研究成果

• [雑誌論文] 真核生物は2つのコンデンシンをどのように使い分けているのか? (2013)
  • 著者名/発表者名: 西出賢次,平野達也
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 32 ページ: 304-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Condensin II initiates sister chromatid resolution during S phase (2013)
  • 著者名/発表者名: Ono, T., D. Yamashita, and T. Hirano
  • 雑誌名: J. Cell Biol (selected as an issue highlight; featured as the cover image) 巻: 200 ページ: 429-441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular basis of SMC ATPase activation: role of internal structural changes of the regulatory subcomplex ScpAB (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamada, K., M. Miyata and T. Hirano
  • 雑誌名: Structure 巻: 21 ページ: 581-594
  • 査読あり
• [雑誌論文] Condensin II initiates sister chromatid resolution during S phase (2013)
  • 著者名/発表者名: Ono, T.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: 200 号: 4 ページ: 429-441
  • DOI: 10.1083/jcb.201208008
• [雑誌論文] Condensins: universal organizers of chromosomes with diverse functions (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 26 ページ: 1659-1678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromosome territories meet a condensin (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T
  • 雑誌名: PLOS Genet 巻: 8(8) 号: 8 ページ: e1002939-e1002939
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1002939
  • 査読あり
• [雑誌論文] An anilinoquinazoline derivative inhibits tumor growth through interaction with hCAP-G2, a subunit of condensin (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiheido, H., Y. Naito, H. Kimura, H. Genma, H. Takashima, T. Ono, T. Hirano, W. Du, T. Yamada, N. Doi, S. Iijima, Y. Hattori and H. Yanagawa
  • 雑誌名: II. PLOS ONE 巻: 7(9) 号: 9 ページ: e44889-e44889
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0044889
  • 査読あり
• [雑誌論文] Condensins: universal organizers of chromosomes with diverse functions (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T.
  • 雑誌名: Genes Dev. 巻: 26 号: 15 ページ: 1659-678
  • DOI: 10.1101/gad.194746.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] RAD21L, a novel cohesin subunit implicated in linking homologous chromosomes in mammalian meiosis. J (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee, J., and T. Hirano
  • 雑誌名: Cell Biol 巻: 192 ページ: 263-276
  • 査読あり
• [雑誌論文] The relative ratio of condensin I to II determines chromosome shapes (2011)
  • 著者名/発表者名: Shintomi, K. and T. Hirano
  • 雑誌名: Genes Dev (featured as the cover image) 巻: 25 ページ: 1464-1469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Condensins I and II are essential for construction of bivalent chromosomes in mouse oocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee, J., S. Ogushi, M. Saitou, and T. Hirano
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell (featured as the cover image) 巻: 22 ページ: 3465-3477
  • 査読あり
• [雑誌論文] MCPH1 regulates chromosome condensation and shaping as a composite modulator of condensin II (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, D., K. Shintomi, T. Ono, I. Gavvovidis, D. Schindler, H. Neitzel, M. Trimborn, and T. Hirano
  • 雑誌名: J. Cell Biol 巻: 194 ページ: 841-854
  • 査読あり
• [雑誌論文] SMC ATPase:コンデンシンとコヒーシンのコアサブユニット (2011)
  • 著者名/発表者名: 木下和久,平野達也
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 62 ページ: 446-449
  • 査読あり
• [雑誌論文] The relative ratio of condensin I to II determines chromosome shapes (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Shintomi
  • 雑誌名: Genes & Dev. 巻: 25 号: 14 ページ: 1464-1469
  • DOI: 10.1101/gad.2060311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Condensins I and II are essential for construction of bivalent chromosomes in mouse oocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Lee
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 巻: 22 号: 18 ページ: 3465-3477
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-05-0423
  • 査読あり
• [雑誌論文] MCPH1 regulates chromosome condensation and shaping as a composite modulator of condensin II (2011)
  • 著者名/発表者名: D.Yamashita
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 巻: 194 号: 6 ページ: 841-854
  • DOI: 10.1083/jcb.201106141
  • 査読あり
• [雑誌論文] RAD21L, a novel cohesin subunit implicated in linking homologous chromosomes in mammalian meiosis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee, J., T.Hirano.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 192 ページ: 263-276
  • 査読あり
• [雑誌論文] RAD21L, a novel cohesin subunit implicated in linking homologous chromosomes in mammalian meiosis (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Lee
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 巻: 192 ページ: 263-276
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sister chromatid resolution: a cohesin releasing network and beyond (2010)
  • 著者名/発表者名: Shintomi, K. and T. Hirano
  • 雑誌名: Chromosoma 巻: 119 ページ: 459-467
  • 査読あり
• [雑誌論文] How to separate entangled sisters: interplay between condensin and decatenase (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 107 ページ: 18749-18750
  • 査読あり
• [雑誌論文] MCPH1 patient cells exhibit delayed release from DNA damage-induced G2/M checkpoint arrest (2010)
  • 著者名/発表者名: Gavvovidis, I., C. Pohlmann, J. A. Marchal, M. Stumm, D. Yamashita, T. Hirano, D. Schindler, H. Neitzel and M. Trimborn
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 9 ページ: 4893-4899
  • 査読あり
• [雑誌論文] How to separate entangled sisters : interplay between condensin and decatenase. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 107 ページ: 18749-18750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sister chromatid resolution : a cohesin releasing network and beyond. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shintomi, K., T.Hirano.
  • 雑誌名: Chromosoma. 119 ページ: 459-467
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sister chromatid resolution :acohesin releasing network and beyond (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Shintomi
  • 雑誌名: Chromosoma 巻: 119 ページ: 459-467
  • 査読あり
• [雑誌論文] How to separate entangled sisters : interplay between condensin and decatenase (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hirano
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 巻: 107 ページ: 18749-18750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Let's play polo in the field of condensation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T
  • 雑誌名: Mol. Cel 巻: 34 ページ: 399-401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Releasing cohesin from chromosome arms in early mitosis: opposing actions of Wapl-Pds5 and Sgo1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Shintomi, K. and T. Hirano
  • 雑誌名: Genes Dev (featured as the cover image) 巻: 23 ページ: 2224-2236
  • 査読あり
• [雑誌論文] The chromosomal association of condensin II is regulated by a non-catalytic action of PP2A (2009)
  • 著者名/発表者名: Takemoto, A., K. Maeshima, T. Ikehara, K. Yamaguchi, A. Murayama, S. Imamura, N. Imamoto, S. Yokoyama, T. Hirano, Y. Watanabe, F. Hanaoka, J. Yanagisawa, and K. Kimura
  • 雑誌名: Nat. Struct Mol. Biol. 巻: 16 ページ: 1302-1308
  • 査読あり
• [雑誌論文] The chromosomal association of condensin II is regulated by a non-catalytic action of PP2A. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takemoto, A., K.Maeshima, T.Ikehara, K.Yamaguchi, A.Murayama, S.Imamura, N.Imamoto, S.Yokoyama, T.Hirano, Y.Watanabe, F.Hanaoka, J.Yanagisawa, K.Kimura.
  • 雑誌名: Nat.Struct.Mol.Biol. 16 ページ: 1302-1308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Releasing cohesin from chromosome arms in early mitosis : opposing actions of Wapl-Pds5 and Sgo1. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shintomi, K., T.Hirano.
  • 雑誌名: Genes Dev. 23 ページ: 2224-2236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Let's play polo in the field of condensation (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Hirano
  • 雑誌名: Molecular Cell 34 ページ: 399-401
• [雑誌論文] Releasing cohesin from chromosome arms in early mitosis...... (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Shintomi
  • 雑誌名: Genes & Development 23 ページ: 2224-2236
  • 査読あり
• [雑誌論文] The chromosomal association of condensin II is regulated by..... (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Takemoto
  • 雑誌名: Nature Structural & Molecular Biology 16 ページ: 1302-1308
  • 査読あり
• [学会発表] Functional dissection of condensin I by using recombinant subunits (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: GRC 2013 Chromosome Dynamics(招待講演)
  • 発表場所: Lucca, Italy
• [学会発表] "Role of condensin II in reorganizing chromosomes during S phase (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: The 8^<th> 3R Symposium (招待講演)
  • 発表場所: Awaji, Japan
• [学会発表] Can we reconstitute a mitotic chromosome from purified components? (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: The 106^<th> International Titisee Conference (招待講演)
  • 発表場所: Titisee, Germany
• [学会発表] Condensins and evolutionary insights into chromosome condensation (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: BSCB/BSDB/JSBC Joint Spring Meeting (招待講演)
  • 発表場所: Warwick, UK
• [学会発表] Condensins and evolutionary insights into chromosome condensation (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T.
  • 学会等名: BSCB/BSDB/JSBC Joint Spring Meeting
  • 発表場所: Warwick, UK
  • 招待講演
• [学会発表] Can we reconstitute a mitotic chromosome from purified components? (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T.
  • 学会等名: The 106th International Titisee Conference
  • 発表場所: Titisee, Germany
  • 招待講演
• [学会発表] Role of condensin II in reorganizing chromosomes during S phase (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T.
  • 学会等名: The 8th 3R Symposium
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Universality and diversity of condensin regulation (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Hirano
  • 学会等名: MBSJ2011
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] A tale of two condensins : differential regulation and concerted actions (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Hirano
  • 学会等名: Topo2011
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] A tale of two condensins : differential regulation and concerted actions (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Hirano
  • 学会等名: MEXT International symposium 'Cell Division'
  • 発表場所: Hakone
  • 年月日: 2011-07-11
• [学会発表] 2つのコンデンシン:その特異性と協調性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: 日本生化学会関東支部例会(招待講演)
  • 発表場所: 東京、日本
  • 年月日: 2011-06-25
• [学会発表] 2つのコンデンシン:その特異性と協調性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: 日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-06-25
• [学会発表] Universality and diversity of condensin regulation (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会(ワークショップ・オーガナイザー)
  • 発表場所: 横浜、日本
• [学会発表] A tale of two condensins: differential regulation and concerted actions (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: Topo 2011(招待講演)
  • 発表場所: Taipei, Republic of China
• [学会発表] A tale of two condensins: differential regulation and concerted actions (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: MEXT International Symposium(招待講演)
  • 発表場所: Hakone, Japan
• [学会発表] (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T.
  • 学会等名: The 33^<rd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan/The 83^<rd> Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society (BMB2010) (Workshop organizer)
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Concerted actions and differential regulation of two condensin complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hirano
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T
  • 学会等名: The 7th 3R Symposium
  • 発表場所: Toyama
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] A tale of two condensins : differential regulation and concerted actions (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hirano
  • 学会等名: The 7^<th> 3R Symposium
  • 発表場所: Toyama
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] A tale of two condensins : differential regulation and concerted actions (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hirano
  • 学会等名: The 57^<th> NIBB Conference
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] Concerted actions and differential regulation of two condensin complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会・第83 回日本生化学会(ワークショップ・オーガナイザー)
  • 発表場所: 神戸、日本
• [学会発表] A tale of two condensins: differential regulation and concerted actions (2010)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: The 7^<th> 3R Symposium (招待講演)
  • 発表場所: Toyama, Japan
• [学会発表] A tale of two condensins: differential regulation and concerted actions (2010)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: The 57^<th> NIBB Conference(招待講演)
  • 発表場所: Okazaki, Japan
• [学会発表] (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T
  • 学会等名: The 60th Annual Meeting of the Society of Chromosome Research (Plenary Lecture)
  • 発表場所: Matsue, Japan
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] 染色体構築の分子基盤:コンデンシンとコヒーシンからみた新しい染色体像 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: 第60回 染色体学会年会
  • 発表場所: 松江市
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T.
  • 学会等名: Switzerland-Japan joint meeting on "The Molecular Mechanisms Regulating Chromosome Dynamics and Genome Stability"
  • 発表場所: Switzerland
  • 年月日: 2009-05-15
• [学会発表] Molecular mechanisms of sister chromatid resolution (2009)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: Switzerland-Japan Joint meeting
  • 発表場所: Villars sur Ollon, Switzerland
  • 年月日: 2009-05-15
• [学会発表] 染色体構築の分子基盤:コンデンシンとコヒーシンからみた新しい染色体像 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: 第60回染色体学会(特別講演)
  • 発表場所: 松江、日本
• [学会発表] Molecular mechanisms of sister chromosome resolution (2009)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: Switzerland-Japan Joint Meeting(招待講演)
  • 発表場所: Villars sur Ollon, Switzerland
• [学会発表] Chromosome architecture and dynamic s: a view from condensins (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野 達也
  • 学会等名: 理化学研究所免疫・アレルギー科学総合研究センターセミナー
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-12-18
• [学会発表] Regulation of condensin I and II during mitosis and meiosis (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野 達也
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 染色体構築の謎を探る:カエル卵からヒト遺伝疾患まで (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: 広島大学大学院先端物質科学研究科創立10 周年記念講演会(招待講演)
  • 発表場所: 広島、日本
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] 染色体構築の謎を探る : カエル卵からヒト遺伝疾患まで (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野 達也
  • 学会等名: 広島大学大学院先端物質科学研究科創立10周年記念講演会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] Regulation of condensin I and II during mitosis and meiosis (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野 達也
  • 学会等名: The 4^<th> GCOE Symposium on Chromosome Biology
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-24
• [学会発表] 染色体構築の分子基盤 : コンデンシンから見た新しい染色体像 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野 達也
  • 学会等名: 大阪大学大学院医学系研究科・医学部研究科長主催セミナー
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-06-19
• [学会発表] (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirano, T
  • 学会等名: LRI Symposium on Chromosome Biology
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 2008-05-29
• [学会発表] How do condensins get loaded onto chromosomes during the cell cycle? (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野 達也
  • 学会等名: LRI Symposium: Chromosome Biology
  • 発表場所: London
  • 年月日: 2008-05-29
• [学会発表] Regulation of condensin I and II during mitosis and meiosis (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会・第81 回日本生化学会(招待講演)
  • 発表場所: 神戸、日本
• [学会発表] Regulation of condensin I and II during mitosis and meiosis (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: The 4^<th> GCOE Symposium on Chromosome Biology(招待講演)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] How do condensins get loaded onto chromosomes during the cell cycle? (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野達也
  • 学会等名: LRI Symposium on Chromosome Biology (招待講演)
  • 発表場所: London, UK
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/chromdyna/
• [備考] RIKEN RESEARCH (Research Highlights Secrets of Separation)
  • URL: http://www.riken.jp/chromdyna/index_en.html
• [備考] RIKEN RESEARCH (Frontlines: Unlocking the chromosome)
  • URL: http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/6088
• [備考] RIKEN RESEARCH (Research Highlights Shaping up for cell division)
  • URL: http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/frontline/6485
• [備考] 理研ニュース#346(研究最前線:生命の根本を担う染色体を解明する)理研チャネル.TouTube(高校理科から最先端研究へ)
  • URL: http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/6727
• [備考]
  • URL: http://www.youtube.com/watch?v=ZzMfbFYJwv0
• [備考]
  • URL: http://www.youtube.com/watch?v=W1RM6IbptPc
• [備考]
  • URL: http://www.youtube.com/watch?v=itaLkqQ6nDs
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/chromdyna/
• [備考]
  • URL: http://www.asj.riken.jp/jp/laboratories/chieflabs/ch-dyna/index.html
• [備考] 研究室HP
  • URL: http://www.riken.jp/chromdyna/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/chromdyna/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/chromdyna/index_en.html
• [備考]
  • URL: http://www.rikenresearch.riken.jp/jpn/research/6089
• [備考]
  • URL: http://www.rikenresearch.riken.jp/eng/research/6088
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/r-world/research/lab/wako/ch-dyna/index.html