| 研究課題/領域番号 |
22K20630
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0701:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
竹之下 憂祐 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 特任研究員(常勤) (40962965)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 染色体分配 / キネトコア / セントロメア / 動原体 / 細胞分裂 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
キネトコアは、細胞分裂期に、姉妹染色体を次世代の細胞へと均等に分配するために必要な超分子複合体であり、染色体上のセントロメア領域と紡錘体微小管とをつなぐ機能をもつ。しかし、キネトコアが100種類以上の因子でつくられる巨大かつ複雑な構造体のために解析が難しく、細胞分裂期の染色体と紡錘体微小管とをつなぐ基本的なメカニズムを完全には理解できていない。本研究では、申請者らが確立した、キネトコアの機能を単純化した細胞を用いて、細胞生物学的解析とクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析とを組み合わせることで、分裂期の染色体と紡錘体微小管とを正しくつなぐ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 |
細胞が分裂するときに遺伝情報を次世代に正確に伝えるためには、正確に染色体を分配する必要がある。本研究では、染色体分配に重要なタンパク質複合体であるキネトコアに着目し、その形成機構を明らかにすることで、正確な染色体分配の分子メカニズムの一端を明らかにした。具体的には、キネトコアの構成因子であるCENP-Tと、染色体分配時にのみCENP-Tに結合するMis12Cとの結合が、どのようにして制御されているのかを構造生物学的解析・細胞生物学的解析を組み合わせて調べた。これらの結合は、タンパク質のリン酸化により二重に制御されており、そのことによって、染色体分配の頑強性が保たれていることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞分裂の際には染色体を等しく分配する必要があり、染色体分配のエラーにより染色体の数や構造に異常が生じると胎生致死や細胞のがん化などが引き起こされる。このことから、染色体分配の分子機構を理解することは、医学・生物学の重要な課題であるといえる。本研究では、染色体分配に重要なタンパク質複合体キネトコアがどのように形成されるのかを明らかにすることで、遺伝情報が次世代に正確に伝える分子メカニズムについて重要な知見を得ることができた。
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