精製タンパク質を用いた分裂期染色体の試験管内再構成

• 研究課題/領域番号: 26440012
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 新冨 圭史 国立研究開発法人理化学研究所, 平野染色体ダイナミクス研究室, 研究員 (60462694)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 染色体 / ヒストン / ヌクレオソーム / コンデンシン / 再構成 / カエル卵無細胞系 / カエル卵抽出液 / ヒストンシャペロン / 分裂期 / トポⅡ / 細胞周期

研究成果の概要

細胞が分裂する際、ゲノムDNAは種々のタンパク質とともに「分裂期染色体」の中に収納され娘細胞へと伝達される。染色体の基本構造単位はコアヒストンの８量体にDNAが巻きついたヌクレオソームであるが、この構造が染色体構築にどのような貢献をするのか殆どわかっていない。この根源的な疑問を解くために、本研究では、精製タンパク質やカエル卵抽出液を使って試験管内で染色体を作るという独自の方法を考案した。解析を行った結果、ヌクレオソームがなくても染色体の中心となる軸構造が作られるものの、よりコンパクトな染色体が作られるにはヌクレオソームとコンデンシンの協調的作用が不可欠であることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] A sister chromatid cohesion assay using Xenopus egg extracts (2017)
  • 著者名/発表者名: Keishi Shintomi, Tatsuya Hirano
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 1515 ページ: 3-21
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-6545-8_1
  • ISBN: 9781493965434, 9781493965458
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reconstitution of mitotic chromatids with a minimum set of purified factors (2015)
  • 著者名/発表者名: Keishi Shintomi, Tatsuro S. Takahashi, and Tatsuya Hirano
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 巻: 17 号: 8 ページ: 1014-1023
  • DOI: 10.1038/ncb3187
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 分裂期染色体構築におけるヌクレオソームの役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 新冨圭史、井上玄志、大隅圭太、大杉美穂、平野達也
  • 学会等名: 第34回染色体ワークショップ・第15回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: かずさアカデミアホール（千葉県木更津市）
  • 年月日: 2017-01-11
• [学会発表] ヒストンはどのように染色体構築に貢献しているのか？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 新冨圭史、井上玄志、大杉美穂、大隅圭太、平野達也
  • 学会等名: 第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 松島一の坊（宮城県松島町）
  • 年月日: 2016-01-13
• [学会発表] Large-scale assembly of mitotic chromatids depends on nucleosome dynamics (2015)
  • 著者名/発表者名: Keishi Shintomi and Tatsuya Hirano
  • 学会等名: International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • 年月日: 2015-08-24
  • 国際学会
• [学会発表] Reconstitution of mitotic chromatids with a minimum set of purified factors (2015)
  • 著者名/発表者名: Keishi Shintomi, Tatsuro S. Takahashi, and Tatsuya Hirano
  • 学会等名: EMBO workshop, SMC proteins
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2015-05-13
  • 国際学会
• [学会発表] Reconstitution of mitotic chromatids with a minimum set of purified factors (2015)
  • 著者名/発表者名: Keishi Shintomi
  • 学会等名: EMBO workshop - SMC proteins
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2015-05-12
• [学会発表] Reconstitution of mitotic chromatids with a minimum set of purified components (2014)
  • 著者名/発表者名: Keishi Shintomi
  • 学会等名: The 9th 3R symposium
  • 発表場所: Gotemba, Japan
  • 年月日: 2014-11-19
• [備考] 研究室ウェブサイト
  • URL: http://www.riken.jp/chromdyna/index.html