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間期染色体構築におけるコンデンシンIIからコヒーシンへの機能継承

研究課題

研究課題/領域番号 21K06027
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43010:分子生物学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

小野 教夫  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (20291172)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードコンデンシンII / コヒーシン / 染色体テリトリー / セントロメア / クロマチン構造 / 細胞周期 / コンデンシンI / 染色体腕 / 間期 / テロメア / 間期染色体 / 染色体 / 分裂期直後
研究開始時の研究の概要

コンデンシンIIは分裂期染色体の構築に中心的な役割を果たすタンパク質複合体である。一方コヒーシンは、コンデンシンIIとよく似た構造をもつタンパク質複合体であるが、姉妹染色分体の接着と間期核のクロマチン構造の確立に関与する。本研究では分裂期直後のG1期核内のセントロメアと染色体の再配置に着目し、この過程でコンデンシンIIとコヒーシンの役割がいかにして適切に継承されるのかを明らかにする。

研究成果の概要

間期のセントロメアの再配置を含む染色体構造(染色体テリトリー)の確立には、細胞が分裂期からG1期に進行する過程で、コンデンシンIIからコヒーシンへの“機能継承”によるステージ特異的な染色体構造変換の引き継ぎが必要であることを明らかにした。さらに、コンデンシンIIとコヒーシンはG2期で、異なる階層の構造維持を分担しているが、それらの“協調作用”によって染色体テリトリー全体の構造が維持されてい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

間期染色体構造に対するコンデンシンIIとコヒーシンの役割に関しては、これまでに多くの報告があるが統一的な理解が得られていなかった。本研究では、コンデンシンIIとコヒーシンの同時除去の欠損表現型を細胞周期のステージで解析し、これまで知られていなかった役割を見出した。申請者の従前の研究では、S期のコンデンシンIIとコヒーシンの拮抗作用を報告しており(Ono et al., J Cell Biol. 200:429-441,2013)、これらは染色体構造に対して、細胞周期ステージに応じた異なる関与することを明らかにした点で本研究は学術的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 学会発表 (5件) 備考 (6件)

  • [学会発表] 間期染色体構造の確立と維持における コンデンシンIIとコヒーシンの役割2024

    • 著者名/発表者名
      小野教夫、高木昌俊、田辺秀之、藤田知子、斉藤典子、平野達也
    • 学会等名
      第41回染色体ワークショップ/第22回核ダイナミクス研究会:口頭発表(小田原)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 間期染色体構造の維持におけるコンデンシンIIの役割2023

    • 著者名/発表者名
      小野教夫、高木昌俊、田辺秀之、藤田知子、斉藤典子、平野達也
    • 学会等名
      第74回染色体学会年会:口頭発表 (オンライン)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] コンデンシン II は分裂期直後のグローバルな染色体テリトリーの確立に貢献する2022

    • 著者名/発表者名
      小野教夫,高木昌俊, 平野達也
    • 学会等名
      染色体学会 第73回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂期直後にコンデンシンIIが制御する間期染色体構築2021

    • 著者名/発表者名
      小野教夫,高木昌俊, 平野達也
    • 学会等名
      染色体学会 第72回年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 小野教夫,高木昌俊, 平野達也2021

    • 著者名/発表者名
      間期染色体構築における分裂期直後のコンデンシンIIからコヒーシンへの機能継承
    • 学会等名
      日本文政生物学会 第44回年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 理化学研究所 平野染色体ダイナミクス研究室ホームページ

    • URL

      http://www2.riken.jp/chromdyna/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] フリー百科事典ウィキペディア「染色体」

    • URL

      https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9F%93%E8%89%B2%E4%BD%93

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] フリー百科事典ウィキペディア「姉妹染色分体」

    • URL

      https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9F%93%E8%89%B2%E4%BD%93

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] フリー百科事典ウィキペディア「染色体凝縮」

    • URL

      https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9F%93%E8%89%B2%E4%BD%93%E5%87%9D%E7%B8%AE

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] フリー百科事典ウィキペディア「コンデンシン」

    • URL

      https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%87%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%B3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 理化学研究所 平野染色体ダイナミクス研究室ホームページ

    • URL

      http://www2.riken.jp/chromdyna/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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