セントロメア・クロマチンの動構造の分子基盤と意義

• 研究領域: 動的クロマチン構造と機能
• 研究課題/領域番号: 26116523
• 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: 公益財団法人がん研究会
• 研究代表者: 広田 亨 公益財団法人がん研究会, 研究所・実験病理部, 部長 (50421368)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2015年度)
• 配分額: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円); 2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: 染色体分配 / 動原体 / 紡錘体形成チェックポイント / 分子イメージング / 微小管 / 動原体ストレッチング / セントロメア

研究実績の概要

セントロメアは、細胞分裂において染色体動態の制御中枢を担う特殊な染色体ドメインであり、微小管と相互作用をするための動原体が形成される。われわれは先行研究で、分子イメージング法を応用して、動原体は伸張と収縮を繰り返すダイナミックな構造体であることを見出した。本研究では、この「染色体ストレッチング」と呼ぶこの現象に焦点を絞り、セントロメアの動的な構造変化の分子機構とその生物学的意義の解明を進めた。その結果、動原体のストレッチングは、動原体の構成因子CENP-Tの長大な天然変性領域の関与を明らかにすることができた。つまり、この可変ドメインが動原体の内層と外層を繋ぐスプリングとなっていることで、微小管の重合・脱重合によって、動原体が伸張・収縮をすることを突き止めた。そしてその知見をベースにして、ストレッチング運動を人為的に操作する実験系を作り出すことに成功した。本研究は重複制限ルールに沿って中途廃止となったが、ストレッチングの操作実験系を活用することで、動原体構造の変化がいかにＭ期チェックポイント信号を制御するのかについて鋭意解析を進めている。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Clarifying the role of condensins in shaping chromosomes (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagasaka, K. and Hirota, T.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 巻: 17 号: 6 ページ: 711-713
  • DOI: 10.1038/ncb3183
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Esco1 Acetylates Cohesin via a Mechanism Different from That of Esco2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Masashi Minamino, Mai Ishibashi, Ryuichiro Nakato, Kazuhiro Akiyama, Hiroshi Tanaka, Yuki Kato, Lumi Negishi, Toru Hirota, Takashi Sutani, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 25 号: 13 ページ: 1694-1706
  • DOI: 10.1016/j.cub.2015.05.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 染色体不安定性の成因 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小西 惇、松高 愛、広田 亨
  • 雑誌名: 細胞 巻: 47 ページ: 5-8
• [雑誌論文] Clarifying the role of condensing in shaping chromosomes (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagakasa, K., Hirota T.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 巻: 17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smc5/6-mediated regulation of replication progression contributes to chromosome assembly during mitosis in human cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Gallego-Paez LM, Tanaka H, Bando M, Takahashi M, Nozaki N, Nakato R, Shirahige K*, Hirota T*.(Shared Corresponding Authors)
  • 雑誌名: Mol Biol Cell. 巻: 27 号: 2 ページ: 2736-2748
  • DOI: 10.1091/mbc.e13-01-0020
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ライブ・セル・イメージング解析を用いた細胞分裂研究法：バイオセンサーによる酵素活性の時空間的解析. (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋元子、進藤軌久、広田 亨
  • 雑誌名: Surgery Frontier 巻: 21 ページ: 205-209
• [学会発表] A system level deficiency of the chromosomal passenger complex in cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Hirota
  • 学会等名: The 74th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-10-08
  • 招待講演
• [学会発表] An origin of chromosome missegregation in mitosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Hirota
  • 学会等名: The 27th International Conference of the Korean Society for Molecular and Cellular Biology
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 2015-09-21
  • 招待講演
• [学会発表] がん細胞における染色体制御システムの破綻：明かされつつある染色体不安定性の分子背景 (2015)
  • 著者名/発表者名: 広田 亨
  • 学会等名: 新学術領域「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] がんと染色体 (2015)
  • 著者名/発表者名: 広田 亨
  • 学会等名: 第69回日本臨床細胞学会細胞検査士教育セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic deformation of kinetochores controls mitotic progression (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Hirota
  • 学会等名: EMBO Workshop Dynamic Kinetochore
  • 発表場所: Copenhagen
  • 年月日: 2015-05-18
  • 招待講演
• [学会発表] HP1-assisted Aurora B kinase activity prevents chromosome segregation errors (2015)
  • 著者名/発表者名: 広田 亨
  • 学会等名: 国際高等研究所研究プロジェクト「クロマチンデコーディング」研究会
  • 発表場所: 京阪奈
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] An origin of chromosome missegregation in mitosis (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Hirota
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] A molecular lesion of chromosome missegregation in mitosis (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Hirota
  • 学会等名: The 73rd Japanese Cancer Association, Annual Meeting
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] ライブ・セル・イメージングがもたらすがん研究の新展開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 広田 亨
  • 学会等名: 第11回日本病理学会カンファレンス
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2014-08-01 – 2014-08-02
  • 招待講演
• [図書] DNA Replication, Recombination and Repair - Molecular Mechanisms and Pathology (2015)
  • 著者名/発表者名: Uchida, KSK., Hirota, T.
  • 出版者: Springer, Ltd.
• [備考] がん研究所実験病理部
  • URL: http://www.jfcr.or.jp/tci/exppathol/
• [備考] がん研究会がん研究所
  • URL: http://www.jfcr.or.jp/laboratory/index.html
• [備考] がん研究会がん研究所 実験病理部 広田亨研究室
  • URL: http://www.jfcr.or.jp/tci/exppathol/resarch_index.html
• [備考] がん研究所
  • URL: http://www.jfcr.or.jp/laboratory/index.html