研究課題
基盤研究(A)
本研究では、「セントロメア上で、どのような特徴的なクロマチン構造が形成され、そこに、複数のタンパク質が、どのように制御されて機能的な複合体を形成して、どのように染色体分配を達成させるのか?」と言うセントロメア/動原体に関する基本的かつ本質的な問いに、答える研究を行う。具体的には、セントロメアクロマチンの特徴を明らかにして、そこに結合するタンパク質複合体の構造変化をクライオ電子顕微鏡で解析する。さらに、遺伝学・細胞生物学的な解析をあわせて、セントロメア/動原体が染色体分配を達成させるための一連の分子機構を、包括的に明らかにする研究を行う。
セントロメアは、染色体分配に必須なゲノム領域である。染色体の正確な分配は、生命の維持にとって必要不可欠であるため、セントロメアを中心とした染色体分配機構の解明を目指した研究はきわめて重要である。セントロメア研究は進んできたが、「セントロメア上で、どのような特徴的なクロマチン構造が形成され、そこに、複数のタンパク質が、どのように制御されて機能的な複合体を形成して、どのように染色体分配を達成させるのか?」と言うセントロメア/動原体に関する基本的かつ本質的な問いに、答えようとする研究は少ない。本研究では、代表者自身が開発してきた独自のネオセントロメア創出の実験系を活用して、ゲノム解析技術により、セントロメアクロマチンの特徴を明らかにする。そして、そこに結合するタンパク質複合体の構造変化をクライオ電子顕微鏡で解析する。さらに、遺伝学・細胞生物学的な解析をあわせて、セントロメア/動原体が染色体分配を達成させるための一連の分子機構を、包括的に明らかにする研究を行う。具体的な計画では、I) セントロメア領域のクロマチン構造の特徴解明、II) 動原体サブ複合体集合の制御機構の二つ計画を平行して進めた。2023年度は、3C-qPCR法を用いてネオセントロメア配列の自己集合を解析した。特にCENP-Cの多量体化領域が自己集合に関わることを明らかにした。また、ネオセントロメア創出の実験系において、Mis18複合体非依存的にCENP-Aがセントロメアクロマチンに導入される経路があることを発見した。さらに、動原体の構造解析においては、CCAN複合体がKNL2というタンパク質間期特異的に結合することも明らかにできた。これらは、セントロメア・動原体の包括的な理解につながる成果と言える。
1: 当初の計画以上に進展している
予期せぬ発見も得られ、セントロメアの理解が予想を超えるペースで進んだと判断しているため。
計画した実験をこなし、一つ一つの課題で結果を出していくように務める。
すべて 2024 2023 2022 その他
すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件) 備考 (3件)
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