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2019 年度 実施状況報告書

ヒトSMC5/6複合体の網羅的アンバイアス解析:オーキシンデグロン法を中心に

研究課題

研究課題/領域番号 19K06495
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

夏目 豊彰  国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 助教 (10435513)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードSMC5/6 / オーキシンデグロン法 / ヘテロクロマチン / セントロメア / リボソームDNA / DNAの絡まり
研究実績の概要

本研究は、オーキシンデグロン法、スクリーニング、ライブセルイメージング、ゲノム科学的手法を駆使した網羅的且つアンバイアス解析を通して、未だその機能が謎に包まれているヒトSMC5/6複合体の全容を明らかにすることを目的としている。今年度はまず、オーキシンデグロン法を用いて、ヒトSMC5/6の構成因子を分解除去した際の表現型解析を行った。その結果、SMC5/6は様々な染色体上の反応(複製、組換え、修復)によって生じる姉妹染色分体間の「絡まり」(sister chromatid entanglement)の抑制・解消に重要であることを確認した。また、この役割はセントロメアやリボソームDNAなどの高度な反復配列の領域で特に重要であった。SMC5/6を分解除去した細胞では、DNAの「絡まり」がM期の染色体分配異常を引き起こし、微小核形成とDNAダメージ蓄積を伴う細胞周期停止を引き起こした。次に、クロマチン免疫沈降法を用いたSMC5/6の染色体結合の高解像度マッピングを行った。興味深い事に、SMC5/6は上述のセントロメアやリボソームDNAに多く結合することに加え、ヘテロクロマチンや転写活性の高いドメインにも多く結合した。さらに、SMC5/6の染色体結合は細胞周期によって制御されていた。これらの結果は、蛍光タンパク質を結合させたSMC5/6の蛍光顕微鏡観察においても確認した。現在、さらに詳細な解析を行っている。

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

表現型解析や染色体局在解析は当初の計画以上に進展し、いくつか興味深い予想外な結果も得られた。遺伝的および物理的相互作用因子のスクリーニングに関しては、細胞株の準備が終了した。

今後の研究の推進方策

当初の予定通り進めるが、遺伝的および物理的相互作用因子のスクリーニングに関しては優先度を上げる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      University of Copenhagen
  • [雑誌論文] Generation of conditional auxin-inducible degron (AID) cells and tight control of degron-fused proteins using the degradation inhibitor auxinole2019

    • 著者名/発表者名
      Yesbolatova A, Natsume T, Hayashi KI, Kanemaki MT
    • 雑誌名

      Methods

      巻: 164-165 ページ: 73-80

    • DOI

      10.1016/j.ymeth.2019.04.010

    • 査読あり
  • [学会発表] ヒトSMC5/6と染色体トランスアクションにおけるDNAトポロジカルストレス:DNAの絡まりと超らせん構造2019

    • 著者名/発表者名
      夏目 豊彰
    • 学会等名
      第37回染色体ワークショップ・第18回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] 第三のSMC複合体、SMC5/6の染色体トランスアクションにおける役割~DNAトポロジカルストレスの観点から2019

    • 著者名/発表者名
      夏目 豊彰
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Human SMC5/6 and DNA topological stress during chromosome transactions2019

    • 著者名/発表者名
      Toyoaki Natsume
    • 学会等名
      EMBO Workshop: DNA topology and topoisomerases in genome dynamics
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidating a fundamental role of human SMC5/6 in chromosome transactions: from the viewpoint of DNA topological stress2019

    • 著者名/発表者名
      Toyoaki Natsume
    • 学会等名
      EMBO Workshop: Organization of bacterial and eukaryotic genomes by SMC complexes
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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