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染色体融合によるM期停止機構の4D解析

公募研究

研究領域染色体オーケストレーションシステム
研究課題/領域番号 16H01406
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

林 眞理  京都大学, 白眉センター, 特定助教 (90761099)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード染色体融合 / 上皮細胞 / テロメア / 繊維芽細胞 / M期 / 有糸分裂 / がん / クライシス
研究実績の概要

正常な細胞の腫瘍化や腫瘍の悪性化と密接な関係のある染色体不安定性はいかにして引き起こされるのか、そのメカニズムの解明を目標とする。特に研究代表者が発見した、染色体融合に依存した細胞周期M期の停止という現象に着目する。染色体融合は、正常な細胞が腫瘍化するごく初期のステージ(テロメアクライシス期)や、がん細胞において観察される。一方、M期停止は染色体不安定性やがん化と密接に関わる現象である。これらの現象はこれまで個別に記述されてきたが、上記の発見によって細胞のがん化に際して同じ経路で染色体不安定性を駆動している可能性が示された。そこで本研究計画では、染色体の融合がM期停止を引き起こす分子メカニズムの解明を目的としている。
文献からの情報探索の結果、異なる細胞腫ごとに染色体融合の運命が異なるという仮説に思い至り、ヒト正常乳腺由来上皮細胞HMEC、及びヒト正常胎児肺由来繊維芽細胞IMR-90を用いて、染色体融合がM期に与える影響を解析した。その結果、IMR-90では染色体融合に応じてM期停止が見られたが、上皮細胞ではM期停止はほとんど見られず、姉妹細胞間が融合するという表現型が観察された。細胞周期を可視化するFUCCIシステムをIMR-90細胞に導入し、同様の解析を行ったところ、M期停止する細胞は、その直前のS期とG2期が遅延していることが明らかとなった。S期阻害剤でIMR-90細胞を処理すると同様にM期停止が見られたことから、染色体融合は、線維芽細胞特異的に、S期に阻害的に働き、その結果としてM期停止が引き起こされていることが示唆された。ヒトのがんのほとんどが上皮細胞由来であることを鑑みると、異なる細胞腫における染色体融合への応答性の違いは、細胞種によって異なるがん化頻度を説明する分子メカニズムの一端であることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] Children’s Medical Research Institute(Australia)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Telomere biology in aging and cancer: early history and perspectives.2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto T. Hayashi
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 92 ページ: 107-118

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] テロメアクライシス期におけるM期停止を介した細胞死機構2016

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 88 号: 6 ページ: 756-760

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2016.880756

    • NAID

      40021054367

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2016-12-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] テロメア・テロメレースによる老化制御2016

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 雑誌名

      日本臨牀 老化制御と疾患-エイジング研究の進歩-

      巻: 74(9) ページ: 1485-1490

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 染色体融合の運命解析2018

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      新学術領域研究「染色体オーケストレーションシステム」第6回領域班会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Fate of sister chromatid fusion by fusion-visualization-system2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Hayashi
    • 学会等名
      The 4th Meeting on GRANT-IN-AID FOR SCIENTIFIC RESEARCH ON INNOVATIVE AREAS “CHROMOSOME ORCHESTRATION SYSTEM”
    • 発表場所
      The Royal Society London
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色体分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      ワークショップ染色体研究の最前線
    • 発表場所
      大阪大学生命機能研究科
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 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
    • 年月日
      2017-01-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Can aging be controlled?2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Hayashi
    • 学会等名
      Japanese-Canadian Frontiers of Science Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん化初期過程であるテロメアクライシスにおける細胞死機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      第10回Symphony
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色体分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異なる細胞種における染色体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      第35回染色体ワークショップ、第16回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 染色体融合可視化システムによる姉妹染色体分体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      染色体構築と安定化を担う分子機構
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 染色体融合の運命解析2017

    • 著者名/発表者名
      林眞理
    • 学会等名
      新学術領域研究「染色体オーケストレーションシステム」第5回領域班会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The Fate of Chromosome Fusion during Telomere Crisis2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi, Anthony J Cesare and Jan Karlseder
    • 学会等名
      The 75th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cell Death During Crisis Is Mediated by Mitotic Telomere Deprotection2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto T Hayashi, Anthony J Cesare and Jan Karlseder
    • 学会等名
      The 32th RBC International Symposium
    • 発表場所
      Coop inn Kyoto
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 染色体融合運命の継時的理解を目指して2016

    • 著者名/発表者名
      林 眞理
    • 学会等名
      新学術領域研究「染色体オーケストレーションシステム」第3回領域班会議
    • 発表場所
      山形瀧波旅館
    • 年月日
      2016-07-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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