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中心体増加検知システムを介する細胞がん化抑制機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ0636
補助金の研究課題番号 21J21492 (2021-2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2021-2022)
応募区分国内
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

竹田 穣  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード中心体 / ストレス応答 / 細胞分裂 / がん / 中心小体 / 微小管 / 細胞骨格
研究開始時の研究の概要

正常な細胞では中心体数が精確に維持されているが、これが何らかの異常により増加すると細胞がん化のリスクが高まる。申請者はこれまで、中心体増加に対して特異的に作用するストレス応答機構を仮定し、スクリーニングによって関与因子の候補を複数得ている。本研究課題においては、ノックアウト細胞株作成や新たなセンサー系の開発を通して候補因子の機能解析を行い、中心体増加ストレス応答の分子メカニズムを明らかにする。

研究実績の概要

1.候補因子のノックアウト細胞株の作製
これまでに中心体増加を人為的に誘導したヒト由来培養細胞系を軸とした全ゲノムCRISPRノックアウトスクリーニングにより、中心体増加時のストレス応答または中心体形成に関与する重要因子の候補を複数得ていた。当該年度においては、引き続き、候補因子のノックアウト細胞株の作製をCRISPR-del法(Komori et al., J Cell Sci, 2023)を用いて実施し、新たに複数の細胞株の樹立に成功した。また、本過程で候補因子の一つであるHYLS1が中心体形成に非常に重要であることが判明した(下記項目3を参照)。
2.中心体増加ストレス応答解析系の開発・最適化
昨年度より、中心体増加ストレス応答時に特異的に機能するタンパク質の活性を利用し、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)効果により、ストレス応答の有無を蛍光変化で検知する系の最適化、運用への条件検討を進めていた。当該年度においては、本センサーの最適化が完了し、上記候補因子の機能解析への応用を目指して準備を進めた。また、本センサーの開発過程及び有効性に関しては研究論文での発表を予定しており、現在投稿準備中である。
3.中心体の主要構造・中心小体三連微小管の形成促進メカニズムの解明
上記項目1から派生し、HYLS1の中心体形成における分子機能解析を実施した。その結果、HYLS1が中心体の主要構造・中心小体を形作る三連微小管骨格の形成を促進する機能をもつことがわかった。本成果については国際学術誌から研究論文として発表した(Takeda et al., Nat Commun, 2024)。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular basis promoting centriole triplet microtubule assembly2024

    • 著者名/発表者名
      Takeda Yutaka、Chinen Takumi、Honda Shunnosuke、Takatori Sho、Okuda Shotaro、Yamamoto Shohei、Fukuyama Masamitsu、Takeuchi Koh、Tomita Taisuke、Hata Shoji、Kitagawa Daiju
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 15 号: 1 ページ: 2216-2216

    • DOI

      10.1038/s41467-024-46454-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Molecular mechanism of initiating centriole triplet microtubule assembly by HYLS12023

    • 著者名/発表者名
      Takeda Yutaka, Chinen Takumi, Honda Shunnosuke, Takatori Sho, Okuda Shotaro, Tomita Taisuke, Hata Shoji, Kitagawa Daiju
    • 学会等名
      EMBO Workshop Centrosomes in development, disease and evolution
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繊毛病関連タンパク質HYLS1による中心小体微小管の高次構造化~10億年に渡り保存される細胞内構造体の形成機構に迫る~2023

    • 著者名/発表者名
      竹田穣、知念拓実、本田俊之介、高鳥翔、富田泰輔、畠星治、北川大樹
    • 学会等名
      第22回東京大学生命科学シンポジウム・若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 繊毛病関連タンパク質HYLS1による中心小体微小管の高次構造化2023

    • 著者名/発表者名
      竹田穣、知念拓実、本田俊之介、高鳥翔、富田泰輔、畠星治、北川大樹
    • 学会等名
      第75回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 繊毛病関連タンパク質HYLS1による中心小体3連微小管の形成促進メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      竹田穣、知念拓実、本田俊之介、高鳥翔、奥田祥太郎、富田泰輔、畠星治、北川大樹
    • 学会等名
      第20回生命科学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 繊毛病タンパク質HYLS1による中心小体三連微小管構造の形成促進メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      竹田穣、知念拓実、本田俊之介、高鳥翔、奥田祥太郎、富田泰輔、畠星治、北川大樹
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 細胞生物学と生物情報学の融合による、中心小体特有の三連微小管構造を規定する分子基盤の解明2023

    • 著者名/発表者名
      竹田穣
    • 学会等名
      第1回細胞生物コロキウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Centriole microtubule triplet assembly by HYLS12023

    • 著者名/発表者名
      竹田穣、知念拓実、本田俊之介、高鳥翔、富田泰輔、畠星治、北川大樹
    • 学会等名
      2023 WINGS-LST/SPRING-GX General Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 繊毛病関連因子HYLS1による中心小体3連微小管形成2023

    • 著者名/発表者名
      竹田穣
    • 学会等名
      第2回細胞分裂研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Centriole microtubule assembly by a ciliopathy protein2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Takeda
    • 学会等名
      CSHA Meeting on Cilia & Centrosomes
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 共同プレスリリース「中心小体の基本骨格形成メカニズムを解明」

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/content/400235656.pdf

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-12-25  

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