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細胞核の継承に重要な働きを担うセントロメアに特異的なクロマチン構造の解明

公募研究

研究領域遺伝情報収納・発現・継承の時空間場
研究課題/領域番号 23114722
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
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

堀 哲也  国立遺伝学研究所, 分子遺伝研究系, 助教 (70550078)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2011年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードゲノム / 細胞・組織 / 蛋白質 / セントロメア / クロマチン
研究実績の概要

これまで試験管内で再構成させる手法および細胞生物学的解析法により細胞核の継承に必須なセントロメアクロマチン構造の実体解明に向けた研究を行ってきた。24年度は、試験管内再構成法よるCENP-T複合体とクロマチンとの相互作用の実態解明、および細胞生物学的解析法によるセントロメア誘導に関与する因子の同定を中心に実施した。
1)試験管内再構成によるCENP-T複合体の実態解明
試験管内でCENP-T-W-S-Xへテロ4両体を再構成し、同様に再構成したH3あるいはCENP-Aダイヌクレオソームとの相互作用をゲルシフト法により解析した。その結果、CENP-Tへテロ4量体は100bpサイズのリンカーDNAを有すダイヌクレオソームと優先的に相互作用したが、H3型とCENP-A型ダイヌクレオソーム間での有為な結合活性の違いは観察されなかった。再構成したCENP-Tへテロ4量体をDNAスーパーコイルアッセイに供したところ、一般的なヒストンが負のスーパーコイルを導入するのとは逆に、正のスーパーコイルを導入することを見いだした。CENP-Tへテロ4両体はヒストン様構造を持つが、一般的なヒストンと異なったDNA結合様式を有し、セントロメア特有なクロマチン構築に寄与する可能性が示唆された(投稿準備中)。
2)セントロメアタンパク質の異所局在によるセントロメアの誘導
染色体工学的手法により、セントロメアを含むゲノム断片を除去することで、ネオセントロメアを有す細胞株の取得に成功した(Dev. Cell, 2013)。このシステムとテザリング技術を用いてCCANタンパク質の異所局在を行い、23年度に明らかにしたCENP-T N末端に加えて、CENP-C、CENP-IおよびHJURPの異所局在によっても活性なセントロメアが誘導されることを見いだした(J.C.B., 2013)。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Chromosome engineering allows the efficient isolation of vertebrate neocentromeres2013

    • 著者名/発表者名
      Shang WH, Hori T, Martins NM, Toyoda A, Misu S, Monma N, Hiratani I, Maeshima K, Ikeo K, Fujiyama A, Kimura H, Earnshaw WC, and Fukagawa T
    • 雑誌名

      Dev Cell

      巻: 24 号: 6 ページ: 635-648

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2013.02.009

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertebrate Spt2 is a novel nucleolar histone chaperone that assists in ribosomal DNA transcription2013

    • 著者名/発表者名
      Osakabe A, Tachiwana H, Takaku M, Hori T, Obuse C, Kimura H, Fukagawa T, Kurumizaka H
    • 雑誌名

      J. Cell Sci

      巻: 126 ページ: 1323-1332

    • DOI

      10.1242/jcs.112623

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] "CENP-T provides a structural platform for outer kinetochore assembly."2013

    • 著者名/発表者名
      Nishino T, Rago F, Hori T, Tomii K, Cheeseman IM, Fukagawa T
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 32 号: 3 ページ: 424-36

    • DOI

      10.1038/emboj.2012.348

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The CCAN recruits CENP-A to the centromere and forms the structural core for kinetochore assembly2013

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Hori
    • 雑誌名

      J. Cell Biol.

      巻: 200 号: 1 ページ: 45-60

    • DOI

      10.1083/jcb.201210106

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] "Establishment of thevertebratekinetochores."2012

    • 著者名/発表者名
      Hori T, Fukagawa T
    • 雑誌名

      Chromosome Res

      巻: 20 号: 5 ページ: 547-561

    • DOI

      10.1007/s10577-012-9289-9

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The actin family member Arp6 and the histone variant H2A.Z are required for spatial positioning of chromatin in chicken cell nuclei.2012

    • 著者名/発表者名
      Maruyama E., Hori T., Tanabe H., Kitamura H., Matsuda R., Tone S., Pavel H., Habermann FA., Hase JV, Cremer C., Fukagawa T, and Harata(equal first authors)
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 125 ページ: 3739-3743

    • DOI

      10.1242/jcs.103903

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] "CENP-T-W-S-X Forms a Unique Centromeric Chromatin Structure with a Histone-like Fold."2012

    • 著者名/発表者名
      Nishino T, Takeuchi K, Gascoigne, KT, Suzuki A, Hori T, Oyama T, Morikawa K, Cheeseman IM, Fukagawa T
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 148 号: 3 ページ: 487-501

    • DOI

      10.1016/j.cell.2011.11.061

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] "Induced ectopic kinetochore assembly bypasses the requirement for CENP-A nucleosomes."2011

    • 著者名/発表者名
      Gascoigne KT, Takeuchi K, Suzuki A, Hori T, Fukagawa T, Cheeseman IM
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 145 号: 3 ページ: 410-422

    • DOI

      10.1016/j.cell.2011.03.031

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The Histone-fold CENP-T-W-S-X complex induces positive supercolils into DNA2012

    • 著者名/発表者名
      Kozo Takeuchi.
    • 学会等名
      52th ASCB Annual Meeting
    • 発表場所
      Moscone Center (サンフランシスコ) 米国
    • 年月日
      2012-12-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 新規ヒストン相互作用因子hsSpt2の核小体クロマチンダイナミクスにおける機能2012

    • 著者名/発表者名
      越阪部晃永
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 人工動原体の作出からあきらかになるセントロメアの形成メカニズム2012

    • 著者名/発表者名
      堀 哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Ectopic Localization of CCAN proteins induces centromere formation in vertebrate cells2012

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Hori
    • 学会等名
      EMBO Workshop
    • 発表場所
      Institut d'Estudis Catalans (バルセロナ) スペイン
    • 年月日
      2012-10-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 新規セントロメア特異的ヒストン様複合体 CENP-TWSX の構造機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      西野達哉
    • 学会等名
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2012-06-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular architecture of vertebrate kinetochores2012

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Fukagawa
    • 学会等名
      The Cell Cycle meeting
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor (ニューヨーク) 米国
    • 年月日
      2012-05-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ectopic localization of CCAN proteins induces centromere formation in vertebrate cells2011

    • 著者名/発表者名
      堀哲也
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 国立遺伝学研究所 分子遺伝研究部門 ニュース

    • URL

      http://www.nig.ac.jp/labs/MolGene/news_j.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 国立遺伝学研究所 研究成果

    • URL

      http://www.nig.ac.jp/Research-Highlights.html?research_tags=2013

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nig.ac.jp/labs/MolGene/index_j.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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