ゲノム伝達の中核にある染色体動原体の方向性を決める分子機構

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21000010
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 渡邊 嘉典 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (20212326)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 遺伝学 / ゲノム

研究実績の概要

最近我々は、マウスの生殖細胞で特異的に発現するテロメア結合タンパク質を同定し、酵母から動物細胞まで保存された相同染色体のペアリング機構があることを示唆する結果を得た(Morimoto et al. J Cell Biol 2012)。さらに新規の減数分裂特異的な染色体動態制御因子を同定するために、減数分裂期特異的な染色体因子のスクリーニング法(Meiosis-specific localization screening: MSLS)を開発した。実際この方法で、減数分裂特異的な新規のテロメア制御因子を複数取得することに成功した。
我々が見出したシュゴシンは、脱リン酸化酵素PP2Aを呼び込むことによって、染色体の接着を守るとともに、染色体の二方向性を規定するオーロラキナーゼと複合体を形成して、染色体のセントロメアに局在する。この制御ネットワークをICS（インナーセントロメア・シュゴシン）ネットワークと命名した (Watanabe Nat Rev Mol Cell Biol, 2012)。ICSネットワークは、染色体の接着と動原体の二方向性結合をリンクさせる、染色体分配の中心的な制御機構であると考えられる。本年度の研究より、ICSネットワークの最上流に働くBub1キナーゼの局在の分子機構を解析した。その結果、動原体タンパク質Spc7がM期チェックポイントタンパク質Mph1キナーゼによりリン酸化されると、それをBub1が認識して局在するという機構が明らかになった（Yamagishi et al. Nat Cell Biol, 2012）。これによりICSネットワークの全貌が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Meiosis-specific cohesin mediates homolog recognition in mouse spermatocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishiguro KI., Kim J., Shibuya H., Hernandez-Hernandez A., Suzuki A., Fukagawa T., Shioi G., Kiyonari H., Li XC., Schimenti J., Hoog C., Watanabe Y.
  • 雑誌名: Genes Dev. 巻: 28 ページ: 594-607
  • DOI: 10.1101/gad.237313.113
  • 査読あり
• [雑誌論文] The TRF1-binding protein TERB1 promotes chromosome movement and telomere rigidity in meiosis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shibuya, H., Ishiguro, K., and Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Nat. Cell Biol. 巻: 16 ページ: 145-156
  • DOI: 10.1038/ncb2896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasticity and epigenetic inheritance of centromere-specific histone H3 (CENP-A)-containing nucleosome positioning in the fission yeast. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yao J, Liu X, Sakuno T, Li W, Xi Y, Aravamudhan P, Joglekar A, Li W, Watanabe Y, He X.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 19184-19196
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.471276
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometry and force behind kinetochore orientation: lesson dfrom meiosis (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Nature Rev. Mol. Cell Biol. 巻: 13 ページ: 370-382
  • DOI: 10.1038/nrm3349.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Meiotic pairing by non-coding RNA? (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamashita A, Kariyazono, R and Watanabe, Y.
  • 雑誌名: EMBO Rep. 巻: 13 ページ: 766-766
  • DOI: 10.1038/embor.2012.124
  • 査読あり
• [雑誌論文] A conserved KASH domain protein associates with telomeres, SUN1, and dynactin during mammalian meiosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Morimoto, A., Shibuya, H., Zhu, X., Kim, J., Ishiguro, K., Han, M., and Watanabe, Y.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: 198 ページ: 165-172
  • DOI: 10.1083/jcb.201204085.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mps1/Mph1 phosphorylates the kinetochore protein KNL1/Spc7 to recruit SAC components. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi, Y., Yang, C-H., Tanno, Y., and Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Nat Cell Biol. 巻: 14 ページ: 746-752
  • DOI: 10.1038/ncb2515.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell Biology: Cohesin Ring Exit Gate Revealed. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi, Y and Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Curr Biol. 巻: 22 ページ: R958-R960
  • DOI: 10.1016/j.club.2012.09.049
  • 査読あり
• [学会発表] The spindle assembly checkpoint (SAC) network links directly to chromosome alignment (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.
  • 学会等名: Cell Biology of Yeasts
  • 発表場所: New York, U.S.
  • 年月日: 2013-11-08 – 2013-11-08
  • 招待講演
• [学会発表] Cohesin Rad21L mediates DSB-independent homolog pairing in mouse spermatocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.
  • 学会等名: EMBO Conference on Meiosis
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2013-09-18 – 2013-09-18
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanisms of CIN in cancer cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.
  • 学会等名: Meiosis and chromosome segregation - a mammalian perspective
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2013-08-30 – 2013-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] Tension across centromeres refines centromeric protection by shugoshin, (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.
  • 学会等名: EMBO Workshop on: Structure, Function & Regulation of Centromeres and Kinetochores
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2012-10-03 – 2012-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] Tension across centromeres changes centromeric protection by shugoshin (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.
  • 学会等名: FASEB Mitosis: Spindle Assembly and Function
  • 発表場所: Colorado, U.S.
  • 年月日: 2012-08-08 – 2012-08-08
  • 招待講演
• [学会発表] Chromosome segregation in meiosis (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.
  • 学会等名: FASEB Yeast Chromosome Structure, Replication & Segregation
  • 発表場所: Colorado, U.S.
  • 年月日: 2012-07-18 – 2012-07-18
  • 招待講演
• [学会発表] Pairing might be promoted by identical cohesin distribution patterns between homologs (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.
  • 学会等名: Gordon Research Seminar, The 2012 Meiosis Gordon Research Conference
  • 発表場所: New London, U.S.
  • 年月日: 2012-06-06 – 2012-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] Histone marks for shugoshin-CPC localization prevent chromosomal instability (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y.
  • 学会等名: Epigenetics meeting
  • 発表場所: Adelaide, Australia
  • 年月日: 2012-05-08 – 2012-05-08
  • 招待講演
• [図書] 染色体と細胞核のダイナミクス-DNAを操る細胞の仕組み：減数分裂期染色体構造とダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 作野 剛士、渡邊 嘉典
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 実験医学,31(6)：減数分裂特異的コヒーシンと染色体異数性疾患 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石黒啓一郎、渡邊嘉典
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 羊土社
• [備考] 東京大学分子細胞生物学研究所 染色体動態研究分野 渡邊研究室
  • URL: http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/watanabe-lab/watanabe_lab/Home.html