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2016 年度 実施状況報告書

染色体末端テロメア長維持の新奇バックアップ機構の探索

研究課題

研究課題/領域番号 16K15094
研究機関関西学院大学

研究代表者

田中 克典  関西学院大学, 理工学部, 教授 (60273926)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードテロメア / 染色体 / 分裂酵母 / SUMO翻訳後修飾
研究実績の概要

テロメア(telomere)は真核生物の染色体末端部にある特殊構造であり、染色体末端を保護する役目をもつ。テロメアの長さは細胞の分裂回数を測る尺度としてもはたらき、「分裂時計」や「老化時計」と呼ばれている。よって、テロメア長の制御は真核生物の個体の生命維持や種の保存にとって極めて重要である。最近報告者らは、分裂酵母を用い「ユビキチン様タンパク質であるSUMOがテロメア構成タンパク質を翻訳後修飾することでテロメア長を制御する」ことを分子レベルで明らかにした。
テロメアの長さを維持する新奇バックアップ機構の存在を想定し、SUMO化欠損によるテロメア長を相乗的に伸長させる変異体の探索を行なった。その結果、シェルタリン複合体因子の一つであるRif1タンパク質の遺伝子破壊株の単離に成功している。このような背景を踏まえて、本研究では、テロメアの長さを維持する新奇バックアップ機構を見いだすために、下記の2種類のアプローチを計画した。
1. Rif1タンパク質が制御する経路の解析:(1)テロメア長制御のバックアップに必要なRif1タンパク質の機能ドメインの同定→Rif1タンパク質のPP1フォスファターゼ結合部位、およびC末端多量体形成領域がテロメア長制御のバックアップに必要であることを明らかにした。(2)テロメア領域のDNA複製開始のタイミングによる影響の検討→ Rif1の機能のうち、DNA複製開始のタイミングを制御する機能は、テロメア長制御に関与しないことが分かった。(3)バックアップ機構とシェルタリン複合体の関係の解明→SUMO化反応の中心的E3 リガーゼであるPli1がRif1と相互作用する可能性を見出した。
2. 未知なる経路の探索:遺伝学的スクリーニングを遂行中である。未だ、候補の単離に至っていない。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

・テロメア長制御のバックアップに必要なRif1タンパク質の機能ドメインの同定に成功した
・Rif1の機能のうち、DNA複製開始のタイミングを制御する機能は、テロメア長制御に関与しないことを明らかにできた。
・SUMO化反応の中心的E3 リガーゼであるPli1がRif1と相互作用する可能性を見出した。

今後の研究の推進方策

・SUMO化反応の中心的E3 リガーゼであるPli1とRif1と相互作用の生物学的意義を解明する。
・遺伝学的スクリーニングにより未知なる経路の探索を継続する。

次年度使用額が生じた理由

研究の進捗状況によるところが大きい

次年度使用額の使用計画

消耗品費およびアルバイト雇用費を予定している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] イリノイ大学シカゴ校/Drexcel大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      イリノイ大学シカゴ校/Drexcel大学
  • [雑誌論文] Genetic controls of DNA damage avoidance in response to acetaldehyde in fission yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Noguchi C, Grothusen G, Anandarajan V, Martinez-Lage Garcia M, Terlecky D, Corzo K, Tanaka K, Nakagawa H, Noguchi E
    • 雑誌名

      Cell Cycle

      巻: 16(1) ページ: 45-58

    • DOI

      10.1080/15384101.2016.1237326.

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] SUMO翻訳後修飾による染色体末端テロメア長制御2016

    • 著者名/発表者名
      田中克典
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of telomere by SUMOylation in fission yeast2016

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Tanaka
    • 学会等名
      ICY2016(14th International Congress on Yeasts)
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県・あわじ市)
    • 年月日
      2016-09-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 関西学院大学理工学部生命科学科 染色体機能学研究室ホームページ

    • URL

      http://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~tanaka/

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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