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セントロメア微小環境の形成における非ドメイン型RNAの機能

公募研究

研究領域非ドメイン型バイオポリマーの生物学:生物の柔軟な機能獲得戦略
研究課題/領域番号 22H05608
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関公益財団法人がん研究会

研究代表者

野澤 竜介  公益財団法人がん研究会, がん研究所 実験病理部, 研究員 (70868710)

研究期間 (年度) 2022-06-16 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードクロマチン / RNA / セントロメア / HP1 / Aurora B / APEX2 / 非コードRNA / 染色体分配 / がん / 超解像解析 / 分裂期 / 繰り返し配列
研究開始時の研究の概要

セントロメアは、分裂期において染色体分配に必要な様々なタンパク質をその局所に呼び込み、生化学的な反応を担う様々な微小環境を作り出す。しかし、それらがどのような制御を受けて形成されるのかについては不明な点が多い。これまでに分裂期のセントロメアにRNAポリメラーゼIIが局在し、その転写活性が染色体分配に重要な役割を果たしていることが観察されている。そこで本課題では、セントロメア微小環境の形成メカニズムの理解を目指し、セントロメアへのタンパク質の集合動態について、セントロメアから転写されるRNAの役割とその制御を明らかにする。

研究実績の概要

これまでに、クロマチン分子として知られるHP1は、分裂期のセントロメアにおいて、正確な染色体分配に必須なAurora Bキナーゼを含む染色体パッセンジャー複合体 (CPC)に結合し、その機能を制御することを明らかにしてきた。さらなる解析から、HP1が転写依存的に分裂期のセントロメアに局在することを見出した。これらを踏まえて令和5年度は、HP1のセントロメア局在に寄与するRNAについて検討した。
1) APEX2 (the engineered ascorbate peroxidase 2)タグをHP1に付加し細胞内で発現させることで、HP1と近接するRNA分子を、ビオチン標識・ 精製し、RNAシーケンス解析により同定することを試みた。その結果、HP1と結合するRNAの候補として、セントロメア特異的なリピート配列から転写されたRNAが同定された。
2) 1)で同定されたセントロメアRNAについて、その生化学的な性質を明らかにするために、ヒト培養細胞をクロマチン画分と細胞質画分とに分画し、各画分におけるセントロメアRNAの存在量をqPCRにより解析した。その結果、セントロメアRNAは、クロマチン結合性の長鎖非コードRNAであるXISTやNEATと同様に強いクロマチン結合性を示した。さらにCPCの構成タンパク質であるINCENPを、AID2システムを用いて急速に分解すると、クロマチン画分のセントロメアRNAの量が有意に減少した。
これまでの結果と合わせて考えると、セントロメアRNAは、相互依存的にHP1やCPCのセントロメア局在を促進することで、分裂期のセントロメアにAurora Bのキナーゼ活性が濃縮された「Aurora B反応場」が形成される、というモデルが導き出された。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structural evidence for protein-protein interaction between the non-canonical methyl-CpG-binding domain of SETDB proteins and C11orf462024

    • 著者名/発表者名
      Mahana Yutaka、Ariyoshi Mariko、Nozawa Ryu-Suke、Shibata Sachiko、Nagao Koji、Obuse Chikashi、Shirakawa Masahiro
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 32 号: 3 ページ: 304-315.e5

    • DOI

      10.1016/j.str.2023.12.001

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Centromere/kinetochore is assembled through CENP-C oligomerization2023

    • 著者名/発表者名
      Hara Masatoshi、Ariyoshi Mariko、Sano Tomoki、Nozawa Ryu-Suke、Shinkai Soya、Onami Shuichi、Jansen Isabelle、Hirota Toru、Fukagawa Tatsuo
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 83 号: 13 ページ: 2188-2205.e13

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2023.05.023

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Human centromere repositioning activates transcription and opens chromatin fibre structure2022

    • 著者名/発表者名
      Naughton Catherine、Huidobro Covadonga、Catacchio Claudia R.、Buckle Adam、Grimes Graeme R.、Nozawa Ryu-Suke、Purgato Stefania、Rocchi Mariano、Gilbert Nick
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33426-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MPS1 inhibition primes immunogenicity of KRAS-LKB1 mutant lung cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Kitajima Shunsuke、Tani Tetsuo、Springer Benjamin F.、Campisi Marco、Osaki Tatsuya、Haratani Koji、Chen Minyue、Knelson Erik H.、Mahadevan Navin R.、Ritter Jessica、Yoshida Ryohei、Kohler Jens、Ogino Atsuko、Nozawa Ryu-Suke、他14名
    • 雑誌名

      Cancer Cell

      巻: 40 号: 10 ページ: 1128-1144

    • DOI

      10.1016/j.ccell.2022.08.015

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ノンコーディングRNAによる染色体分配機構の制御2023

    • 著者名/発表者名
      松井紗帆, 野澤竜介, 広田亨
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒトパピローマウイルスが引き起こす染色体動態異常の意義2023

    • 著者名/発表者名
      堀花那子, 瀬下奈々美, 野澤竜介, 広田亨
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 染色体分配を制御するAurora Bキナーゼ集合体の形成機構2023

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介, 松井紗帆, 広田亨
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 染色体分配を保証するAurora Bキナーゼ反応場2023

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介
    • 学会等名
      北海道大学先端生命科学研究院 研究セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Driving force to concentrate Aurora B activity at inner centromeres:A key cellular function ensuring mitotic fidelity2023

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介, 松井紗帆, 広田亨
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Chromosomal instability induced by supercoiled DNAs arise during replication2023

    • 著者名/発表者名
      草野善晴, 野澤竜介, 広田亨
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Oncoprotein E6 derived from specific HPV leads to mitotic defect ECAC in cervical preneoplastic lesion2023

    • 著者名/発表者名
      瀬下奈々美, 野澤竜介, 古田玲子, 北川知行, 広田亨
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] How HP1-Aurora B complex concentrates to centromeres and ensures mitotic fidelity2023

    • 著者名/発表者名
      松井紗帆, 野澤竜介, 広田亨
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 発がん過程においてヒトパピローマウィルスが誘導する染色体動態異常2023

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介
    • 学会等名
      細胞分裂研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 染色体分配を保証するキナーゼ反応場2023

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介
    • 学会等名
      異分野融合研究セミナーiSeminar
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 染色体分配を制御するAurora B反応の形成機構2022

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介
    • 学会等名
      細胞分裂研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Aurora B microenvironment: biomolecular assembly ensuring accurate chromosome segregation2022

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 染色体配分を制御するAurora B集合体の形成機構2022

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] セントロメア微小環境における非ドメイン型RNAの機能2022

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介
    • 学会等名
      第2回学術変革領域研究「非ドメイン生物学」班会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 染色体分配を制御するAurora B集合体の形成機構2022

    • 著者名/発表者名
      野澤竜介
    • 学会等名
      CREST細胞内ダイナミクス第3回領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人がん研究会がん研究所実験病理部のウェブサイト

    • URL

      https://www.jfcr.or.jp/tci/exppathol/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-06-20   更新日: 2024-12-25  

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