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本研究では、遺伝情報を姉妹細胞へ継承するのに必須の細胞分裂装置・スピンドル総体の分子モデルを構築することを目標に定めた。近年、多くのスピンドル形成因子が報告され、またスピンドル形成の各過程には複数の機構が存在することも示されたが、遺伝子解析法の不完全さにより相矛盾する報告も多く、分子モデルの構築には至っていない。本研究では、ロバストな遺伝子破壊法を用い、スピンドル形成因子候補の役割を逐一詳細に突き止めることを目的とした。
本年度、酵母とヒト培養細胞を使った実験で、細胞分裂を司るスピンドル形成の新たな仕組みを発見した。スピンドルの形成には数十の遺伝子の働きが必要とされる。スピンドル形成に必要な遺伝子は、酵母から動物や植物に至るまで、広く共通していることが多いが、一方で、特定の遺伝子を持っていない生物種もある。この場合、その生物種は進化の過程で、まだ我々が把握できていない遺伝子を使った機構を発達させたと考えられる。本研究では、生物進化実験と呼ばれる、実験室内で生物の遺伝子変異を蓄積していく方法により、酵母や動物でスピンドル形成に必須のタンパク質リン酸化酵素Poloを欠失しながらスピンドルをなお形成できる、酵母の人為的作出に成功した。そのような酵母の多くはグルコース代謝経路に変化が生じていて、別のタンパク質リン酸化酵素Casein kinase I（CK1）を介したスピンドル形成経路が働いていることがわかった。さらに、PoloとCK1の同様の関係性は、ヒトの大腸癌患者由来の培養細胞においても確かめられた。
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