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2019 年度 実施状況報告書

染色体分配装置構築の分子機構解明と次世代創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K05813
研究機関広島大学

研究代表者

湯川 格史  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 助教 (50403605)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード染色体分配 / 紡錘体 / 微小管 / キネシンモーター / 5型キネシン / 微小管ポリメラーゼ / RNA結合タンパク質
研究実績の概要

紡錘体微小管は、複製された姉妹染色体を均等に娘細胞に分配するために必須である。その形成破綻はゲノム不安定性を引き起こし、流産や癌を含む種々のヒト疾患の原因となる。紡錘体微小管の双極性構造は、モータータンパク質5型キネシンが生み出す中心体を押し離す力によって形成される。そのため、5型キネシン欠損細胞は中心体不分離を引き起こし、致死となる。しかし、申請者らは、分裂酵母5型キネシン(Cut7)欠損株の致死性が14型キネシン(Pkl1)の同時欠損によって抑圧されることを見出した。すなわち、5型キネシンに依存しない新規紡錘体形成経路の存在が判明した。これまでに申請者らは、この新たな紡錘体形成経路には、少なくとも3つの因子(微小管ポリメラーゼ、微小管クロスリンカー、6型キネシン)が必要であることを明らかにしてきた。本研究では5型キネシンに依存しない紡錘体微小管形成機構の包括的理解を目指し、以下の研究を行った。
(1)微小管ポリメラーゼの機能解析:微小管ポリメラーゼ活性を有する2つの分子(Alp14とDis1)が紡錘体形成において互いに異なる機能を果たし、役割分担していることを見出した。
(2)6型キネシンの機能解析:6型キネシン(Klp9)の挙動を1分子レベルで測定することに成功し、その運動活性について詳細な知見を得ることができた。また、6型キネシンにはモーター活性非依存的に微小管構造を安定化させる役割があることを発見した。
(3)5型キネシン温度感受性変異株のサプレッサー変異の取得と解析:cut7変異株が示す温度感受性を抑圧する変異株の取得ならびに解析を行った。次世代シーケンス解析の結果、機能未知RNA結合タンパク質の変異を新たに同定できた。

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

当初の計画通りに進んでおり、期待通りの成果が上がっている。

今後の研究の推進方策

新規に取得されたRNA結合タンパク質の細胞内局在や遺伝子欠損株の表現型解析を行い、この機能未知因子がどのように5型キネシンに依存しない紡錘体形成に関与するか詳細に調べる。

次年度使用額が生じた理由

(理由)消耗品の合理化に伴う経費削減、および、学会参加を一部見送ったことによる旅費軽減のため。
(使用計画)主に消耗品として使用し、得られた成果を積極的に学会発表するための旅費にあてる。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Kolavenic acid analog restores growth in HSET-overproducing fission yeast cells and multipolar mitosis in MDA-MB-231 human cells2020

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Kurisawa, Masashi Yukawa, Hiroyuki Koshino, Takumu Onodera, Takashi Toda and Ken-ichi Kimura KI
    • 雑誌名

      Bioorganic and Medicinal Chemistry

      巻: 28 ページ: 115154

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2019.115154

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of temperature sensitive mutations with error-prone PCR in a gene encoding a component of the spindle pole body in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Ngang Heok Tang, Chii Shyang Fong, Hirohisa Masuda, Isabelle Jourdain, Masashi Yukawa and Takashi Toda
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 83 ページ: 1717-1720

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1611414

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Kinesin-6 Klp9 plays motor-dependent and -independent roles in collaboration with Kinesin-5 Cut7 and the microtubule crosslinker Ase1 in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yukawa, Masaki Okazaki, Yasuhiro Teratani, Ken'ya Furuta and Takashi Toda
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 7336

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43774-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two XMAP215/TOG microtubule polymerases, Alp14 and Dis1, play non-exchangeable, distinct roles in microtubule organisation in fission yeast2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yukawa, Tomoki Kawakami, Corinne Pinder and Takashi Toda
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 ページ: 5108

    • DOI

      10.3390/ijms20205108

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Kinesin 6 Klp9 promotes microtubule elongation during anaphase B through motor-dependent and -independent manners2019

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 寺谷 康宏, Pinder Corinne, 古田 健也, 湯川 格史
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting of 71st JSCB and 19th PSSJ
    • 国際学会
  • [学会発表] Interplay between two mitotic kinesins and the microtubule crosslinker drives spindle elongation during anaphase B2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 寺谷 康宏, 古田 健也, 登田 隆
    • 学会等名
      10th International Fission Yeast Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] M期後期の紡錘体形成・伸長における分裂酵母6型キネシンKlp9の役割2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 古田 健也, 登田 隆
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
  • [学会発表] 正確なスピンドル長を規定する微小管重合・脱重合因子のクロストーク2019

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, Pinder Corinne, 松尾 祐児, 河上 友基, 湯川 格史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
  • [学会発表] 分裂酵母5型キネシンCut7の細胞周期M期における新規機能2019

    • 著者名/発表者名
      寺谷 康宏, 湯川 格史, 登田 隆
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
  • [学会発表] 分裂酵母の新規RNA結合タンパク質Nrp1の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      大石 充輝, 湯川 格史, 登田 隆
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
  • [学会発表] 分裂酵母6型キネシンKlp9は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2019

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, 寺谷 康宏, Pinder Corinne, 古田 健也, 湯川 格史
    • 学会等名
      第37回イーストワークショップ
  • [学会発表] 正しいスピンドル長を規定する微小管重合・脱重合因子の意外な協調関係2019

    • 著者名/発表者名
      登田 隆, Pinder Corinne, 松尾 祐児, Ahmed Shakil, 湯川 格史
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
  • [学会発表] 分裂酵母の新規RNA結合タンパク質Nrp1の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 大石 充輝, 登田 隆
    • 学会等名
      2019年度先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム拡大班会議
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

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

  • [備考] 広島大学健康長寿研究拠点(HiHA)

    • URL

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

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公開日: 2021-01-27  

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