| 研究課題/領域番号 |
21K15032
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分43020:構造生物化学関連
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| 研究機関 | 奈良県立医科大学 |
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研究代表者 |
菊池 壮太郎 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (90866386)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 構造生物化学 / 構造生物学 / X線結晶構造解析 / 減数分裂 / 染色体分配 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
私たちの遺伝情報を担うDNAは、細胞分裂時に染色体として高度に折り畳まれ、娘細胞へと均等に分配されていく。染色体の均等分配に関わるタンパク質複合体コヒーシンは複製や修復など様々な機能に関与しており、その異常は遺伝性疾患や不妊、がんなどを引き起こす。本研究では減数分裂に着目し、減数分裂型コヒーシンサブユニットと、染色体の軸形成に関わるHORMAD１の相互作用機構をX結晶構造解析によって原子レベルで明らかにする。生化学的・細胞学的解析も併せて行うことで、減数分裂におけるコヒーシンとHORMAD1の相互作用を介した染色体分配機構の分子メカニズムを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではヒトHORMAD1の立体構造をX線結晶構造解析を用いて明らかにするとともに、コヒーシンとの相互作用を生化学的、細胞生物学的に解析し、HORMAD1の減数分裂における構造基盤を得ることを目的とした。大腸菌発現系を用いて高純度なヒトHORMAD1の調製を行い、X線解析に充分な収量を得ることに成功したが、構造解析に用いられる結晶は得られなかった。精製過程においてHORMAD1が複数のコンフォーメーションを有することが示唆され、結晶化に影響を与えていることが考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
私たちの遺伝情報を担うDNA は、細胞分裂時に染色体として高度に折り畳まれ娘細胞へと均等に分配されていく。染色体の均等分配に関わるタンパク質複合体コヒーシンは 複製や修復など様々な機能に関与しており、その異常は遺伝性疾患や不妊、がんなどを引き起こすことが知られている。本研究対象であるHORMAD1は減数分裂型の制御に関わっており、本研究から示唆されたHORMADの複数のコンフォーメーション変化が、減数分裂特有の制御メカニズムに深く関わっていることが考えられた。
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