がん細胞で生じる染色体不安定性を引き起こす分子機構の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14028063
• 研究機関: 総合研究大学院大学
• 研究代表者: 深川 竜郎 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教授 (60321600)
• キーワード: がん化 / 染色体不安定性 / セントロメア / 坊錘体チェックポイント / DT40細胞 / CENP-A / CENP-I / ZW250

研究概要

染色体が安定に次世代細胞へと受け継がれていくことは、生物にとって最も基本的な性質である。染色体分配機構に狂いが生じると、染色体の異数化、がん化など生物に対して重大な悪影響が生じる。染色体の不安定性に関する基礎知見は、がんの生物学的特性を理解する上で重要である。我々はがん化と染色体不安定性の関係を理解するために、各種セントロメアタンパク質の機能解析を行っている。本年は、CENP-A、Mis6/CENP-1の進化的に配列が保存されたセントロメアタンパク質および、我々が新規に同定したタンパク質ZW250のノックアウト細胞を樹立して、セントロメアの形成機構ならびに細胞周期における機能を明らかにすることを目的とした。CENP-AとCENP-1の条件的ノックアウト株が作成でき、ZW250ノックアウト株の作成が進行中である。
作成したノックアウト細胞についてはtetを添加した制限条件下で、細胞増殖の有無、細胞周期の進行や小型化染色体の安定性、微小管タンパク質や紡錘体チェックポイントタンパク質の異常、特殊顕微鏡装置を用いた生細胞観察、他のセントロメアタンパク質の細胞内局在等を解析した。その結果、CENP-1は、CENP-Aのセントロメアの局在へは関与せず、CENP-Cや-Hの局在へ関与することがわかった。また、CENP-1のノックアウト細胞は、BubR1に依存したチェックポイントタンパク質の活性化により細胞分裂期の進行が遅延することもわかった。さらに、特殊顕微鏡装置を用いた生細胞観察により、CENP-1タンパク質が失われた細胞の1細胞レベルでの挙動の可視化に成功した。異常微小管の形成過程をリアルタイムで観察でき、細胞分裂期での正確な遅延時間(800分)を計測することができた。

研究成果

• [文献書誌] Ai Nishihashi: "CENP-I is essential for centromere function in vertebrate cells"Developmental Cell. Vol.2. 463-476 (2002)
• [文献書誌] Jenny M. Spence: "Co-localisation of Centromere Activity, CEN Proteins and a Topoisomerase II Cleavage Site to a fixed region of limited extent within the Human X α-satellite Locus DXZ1"The EMBO Journal. Vol.21. 5269-5280 (2002)
• [文献書誌] Tomoko Hayashi: "Ubc9 is essential for viability of higher eukaryotic cells"Experimental Cell Research. Vol.280. 212-221 (2002)
• [文献書誌] Mizuki Ohno: "Triplex-forming DNAs in the human interphase nucleus visualized in situ by polypurine/polypyrimidine DNA probes and antitriplex antibodies"Chromosoma. Vol.111. 201-213 (2002)
• [文献書誌] 深川竜郎: "染色体と細胞骨格の接点:キネトコア"細胞工学. 22巻・3月号. 267-271 (2003)
• [文献書誌] 深川竜郎: "動物細胞のM期での動態の可視化"遺伝子医学. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] Eiichiro Sonoda: "International Congress Series 1246 "Generation and Phenotype Analysis of Conditionally Inactivated Mutant cells""Elsevia Science. 19 (2002)