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2020 年度 実績報告書

微小管構築に必須な進化上保存された新規経路の空間・時間的制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 16H02503
研究機関広島大学

研究代表者

登田 隆  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 特任教授 (50197894)

研究分担者 湯川 格史  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 助教 (50403605)
上野 勝  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (90293597)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワードスピンドル微小管 / キネシン / 酵母 / 染色体分配 / 中心体 / サプレッサー / 抗癌剤 / アンカー分子
研究実績の概要

細胞骨格の主要構造体である微小管は、生体内でそれぞれの組織において多様な形態をとり、組織特異的な役割を持つ。細胞増殖が活発な組織においては、双極性紡錘体を形成し、染色体分配に必須機能を有する。双極性紡錘体は中心体から重合するが、その末端が中心体につなぎとめられる(繋留、アンカー)必要がある。しかしその繋留の分子メカニズムは不明である。本研究は紡錘体繋留機構とその制御経路の解明及び生物学的意義の追求を課題とした。
令和2年度は、分裂酵母を用いて次の4つのプログラムを遂行し、それぞれ成果を上げることができた。(1) 双極性紡錘体形成と繋留に重要な役割を持つ5型キネシンcut7温度感受性変異を抑圧する新規サプレッサー遺伝子の機能解析。とりわけ、本年度は単離したサプレッサー遺伝子のうちskf7(suppressor of kinesin five 7)がNrp1という進化上高度に保存されたRNA結合タンパク質をコードすることを明らかにした。(2) Skf7/Nrp1がCut7と拮抗的に働く14型キネシンKlp2 を微小管上に局在させることを証明した。さらにその機能にNrp1のRNA結合能が必要であることも明らかにした。(3)分裂酵母を用いて同定したヒト14型キネシンHSET阻害剤コラベン酸アナログ(KAA)が、多数の大腸癌由来の細胞に対して、顕著な増殖阻害・致死効果を持つことが判明した。令和元年にKAAがMDA-MB-231ヒト癌細胞の増殖を抑制する結果と合わせて、KAAが抗癌剤として有望であることが証明された。(4)ヒト5型キネシン分子Eg5を分裂酵母細胞で発現させたところ、Eg5が分裂酵母Cut7の機能を相補できることが判明した。さらにEg5阻害剤STLC(S-trityl-l-cysteine)が分裂酵母細胞内でもEg5活性を有効に阻害できることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Escape from mitotic catastrophe by actin-dependent nuclear displacement in fission yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Yukawa Masashi、Teratani Yasuhiro、Toda Takashi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 ページ: 102031~102031

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.102031

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] KIFC1 regulates ZWINT to promote tumor progression and spheroid formation in colorectal cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Akabane Shintaro、Oue Naohide、Sekino Yohei、Asai Ryuichi、Thang Pham Quoc、Taniyama Daiki、Sentani Kazuhiro、Yukawa Masashi、Toda Takashi、Kimura Ken‐ichi、Egi Hiroyuki、Shimizu Wataru、Ohdan Hideki、Yasui Wataru
    • 雑誌名

      Pathology International

      巻: 71 ページ: in press

    • DOI

      10.1111/pin.13098

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How Essential Kinesin-5 Becomes Non-Essential in Fission Yeast: Force Balance and Microtubule Dynamics Matter2020

    • 著者名/発表者名
      Yukawa Masashi、Teratani Yasuhiro、Toda Takashi
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 ページ: 1154~1154

    • DOI

      10.3390/cells9051154

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アクチン依存的な核移動による分裂酵母M期カタストロフからの回避機構2021

    • 著者名/発表者名
      登田 隆、湯川格史
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
  • [学会発表] Problem statement and advice for world-class researcher development2021

    • 著者名/発表者名
      登田 隆
    • 学会等名
      1st HIRAKU-Global International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 浄法寺生漆に含まれるHSET過剰発現分裂酵母株に作用する生物活性物質と構造活性相関2020

    • 著者名/発表者名
      小野寺拓夢,栗澤尚瑛,湯川格史,登田 隆,木村賢一
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部第86回例会
  • [学会発表] RNA顆粒新規構成因子を介した双極性微小管構築とストレス応答経路のクロストーク2020

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 大石充輝、山田侑亮、湯川格史
    • 学会等名
      第72回 日本細胞生物学会
  • [学会発表] Messages from mentors. 1st HIRAKU-Global Programme Training Session for Faculty Members2020

    • 著者名/発表者名
      登田 隆
    • 学会等名
      HIRAKU-Global Starters Training Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アクチン依存的な核移動による分裂酵母M期カタストロフからの回避機構2020

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 寺谷康宏、湯川格史
    • 学会等名
      第53回 酵母遺伝学フォーラム年会
  • [学会発表] 分裂酵母新規RNA結合タンパク質の紡錘体形成における機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 大石充輝、※湯川格史
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部大会
  • [学会発表] 6型キネシンKlp9はM期後期において、モーター依存性と非依存性の2つの別個の機能により微小管伸長を促進する2020

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 寺谷康宏, Corinne Pinder, 古田健也、湯川格史
    • 学会等名
      第72回 日本細胞生物学会
  • [学会発表] ヒトキネシン-14 (HSET) 過剰発現分裂酵母を用いたケミカルライブラリーからの 抗がん剤の探索2020

    • 著者名/発表者名
      髙屋敷望、小野寺拓夢、池田はるな、湯川格史、登田 隆、木村賢一
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 分裂酵母M期カタストロフ/cutはアクチン依存的な細胞核移動により回避される2020

    • 著者名/発表者名
      登田 隆、湯川格史
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
  • [備考] 登田・湯川グループHP

    • URL

      https://mccb.hiroshima-u.ac.jp/

  • [備考] 健康長寿研究拠点(HiHA)HP

    • URL

      https://hiha.hiroshima-u.ac.jp/

  • [備考] 【研究成果】セイタカアワダチソウから新たな抗癌活性物質を発見

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/ilife/news/54954

  • [備考] 【研究成果】細胞核の空間的配置を決定するメカニズムを発見

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/ilife/news/62954

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公開日: 2021-12-27  

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