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2022 年度 実績報告書

SUMO修飾システムによる染色体セントロメアおよびテロメア機能の動的な制御

研究課題

研究課題/領域番号 20H02952
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, 生命環境学部, 教授 (60273926)

研究分担者 白川 昌宏  京都大学, 工学研究科, 教授 (00202119)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードタンパク質翻訳後修飾 / SUMO / セントロメア / テロメア / 染色体機能 / 分裂酵母
研究実績の概要

ゲノム情報の安定な維持・継承には、細胞分裂の際に染色体を安定に維持し、正確に分配することが肝心である。真核生物の染色体上のセントロメアおよびテロメア領域は、染色体の安定維持・分配に極めて重要である。研究代表者らはこれまでに、ユビキチン様タンパク質SUMOによる翻訳後修飾が、セントロメアおよびテロメアの機能制御に深く関わることを明らかにしてきた。しかし、その詳細な分子機構には未だ不明な点が多い。本研究では、SUMO修飾システムがセントロメアおよびテロメア機能をどのように動的に制御するのかを分子レベルで解明することを目的とした。
これまでの遺伝学的解析により、SUMO化は分裂期にセントロメアと微小管の接着に関与するDASH複合体と協調してM期の染色体分配を制御すること、さらにSUMOとMis6は染色体分配において同経路で働き、DASH複合体と協調的に染色体分配を保証する可能性が考えられた。そこで、分裂酵母において近位依存的なラベリング技術(BioID法)を用いたタンパク質標識の系を確立し、SUMOおよびDASH複合体の近接タンパク質の取得に成功した。現在、それらの中から、SUMO化の標的因子の絞り込みを行っている。
分裂酵母では、シェルタリン複合体構成因子Tpz1のSUMO化修飾に依存して、Stn1‐Ten1複合体がテロメア領域に結合し、テロメラーゼの作用を抑制する。これまでに、Tpz1のSUMO化消失変異とstn1ts変異の二重変異体では、テロメアが消失し染色体が自己環状化することが知られている。我々は、SUMO修飾を受けたTpz1とStn1との相互作用に必要なSIM配列領域の特定にほぼ成功した。
また、分裂酵母ではSUMO化が、染色体の自己環状化の過程には必要でなく、環状染色体維持の仕組みに重要な役割を果たしていることを見出した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Generation and characterization of a temperature-sensitive mutant allele of the second largest subunit of RNA polymerase I in Schizosaccharomyces pombe2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ishida, Katsunori Tanaka, Kei Kawakami
    • 雑誌名

      microPublication biology

      巻: 10 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SUMO化修飾は分裂酵母の環状染色体の維持に必要である2022

    • 著者名/発表者名
      藤田紗瑛、月本慎也、的野志帆、今野あや、川上慶、田中克典
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 分裂酵母高温感受性変異体ライブラリーを用いた新規ヘテロクロマチン制御因子の探索・同定2022

    • 著者名/発表者名
      小林 朋佳、中谷 文香、坂井 紫音、川上慶、田中克典
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 分裂酵母RNA polymerase Iによる遺伝子発現制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      川上慶、石田 和輝、田中克典
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 分裂酵母の環状化染色体細胞を用いた遺伝子発現解析2022

    • 著者名/発表者名
      的野志帆、川上慶、田中克典
    • 学会等名
      第55回 酵母遺伝学フォーラム
  • [学会発表] 分裂酵母でのBioID法の有効性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      山田紗矢、川上慶、田中克典
    • 学会等名
      第55回 酵母遺伝学フォーラム
  • [学会発表] 分裂酵母の環状染色体の維持にSUMO化修飾は必要である2022

    • 著者名/発表者名
      藤田紗瑛、月本慎也、今野あや、川上慶、田中克典
    • 学会等名
      第55回 酵母遺伝学フォーラム
  • [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

      https://sci-tech.ksc.kwansei.ac.jp/~tanaka/achievement.html

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公開日: 2023-12-25  

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