染色体構築におけるコンデンシンＩの作用機序の解明

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06499
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43010:分子生物学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 木下 和久 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (60447886)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 染色体 / 細胞周期 / 細胞分裂

研究成果の概要

分裂期染色体構築におけるコンデンシンIの分子メカニズムの解明を目指し、組換え型サブユニットから再構成したコンデンシンI複合体をカエル卵抽出液の無細胞系に導入し、個々のサブユニットの役割とサブユニット間の機能的クロストークを明らかにした。変異型複合体のループ押出し活性の解析の結果、カエル卵抽出液で観察される二つの対照的な欠損表現型はループ押出し活性の違いでは説明出来ないことがわかった。分裂期染色体構築にはループ押出しメカニズムだけでは十分でなく、コンデンシン間相互作用がループ間の反発に拮抗して働くことが重要であることを示唆しており、新たな分子モデルとして提唱した。

自由記述の分野

分子生物学　細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

分裂期染色体の構築のメカニズムは、そのプロセス自体が細胞の生存に必須であるという本質的な性質のために解析方法が限られており未解明のままであった。本研究成果の意義は、技術的困難を克服し染色体構築に中心的役割を担うコンデンシンの分子作用機構を詳細に明らかにした点にある。本研究独自のアプローチによって新たに示された分子活性を組み入れた染色体構築の分子モデルを提唱しており、今後さらなる研究の発展が期待される。