non-coding RNAタンパク質複合体の相同染色体認識における役割の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23247003
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 平岡 泰 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10359078)
• キーワード: 染色体 / 減数分裂 / 非コードRNA

研究概要

減数分裂は、有性生殖を行う真核生物にとってゲノムを子孫に継承するための普遍的で重要なプロセスである。減数分裂においては、体細胞分裂とは異なり、父母に由来する相同染色体の組換えが起こる。相同染色体の組換えは、その後に起こる染色体の正常な分離に必須の現象であるが、相同染色体がどのように相互を認識して対合するかについては未だわかっていない。本研究では、単細胞真核生物の分裂酵母を用いて、減数分裂特異的に形成されるクロマチン構造を解析する。特に、染色体上に形成されるnon-coding RNAとタンパク質の複合体に注目し、相同染色体が互いを認識する仕組みを解明することを目的とする。
このために、相同染色体の対合過程を生細胞で連続観察するために、染色体の特定の領域を選択的に蛍光染色した分裂酵母の細胞株を作成してある。平成23年度は、このような細胞を用いて、相同染色体が対合する様子を生細胞で計測した。第2染色体腕部のsme2遺伝子領域で、相同染色体の対合頻度が上昇していることを見いだしており、候補となる遺伝子を改変あるいは破壊することによって、それがsme2遺伝子領域の対合にどう影響するか、生細胞で観察を行った(Ding et al., Science投稿中)。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

相同染色体の対合を生細胞で追跡する一連の研究から、sme2遺伝子領域の対合にRNAタンパク質複合体が関わることを明らかにした。この成果を論文にまとめ投稿した。

今後の研究の推進方策

sme2遺伝子領域に形成されるRNAタンパク質複合体を精製し、構成タンパク質の同定を行っていく予定であるが、予備的な実験によると、量が極めて微量のため、同定に困難が予想される。そのため、Yeast Three-Hybrid法など、他の手法も併用して、解析を進める。

研究成果

• [雑誌論文] Hexanucleotide motifs mediate recruitment of the RNA elimination machinery to silent meiotic genes (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamashita A, Shichino Y, Tanaka H, Hiriart E, Touat-Todeschini L, Vavasseur A, Ding D-Q, Hiraoka Y, Verdel A, Yamamoto M
  • 雑誌名: Open Biology 巻: 2 ページ: 120014
  • DOI: 10.1098/rsob.120014
  • 査読あり
• [雑誌論文] A mutation of the fission yeast EB1 overcomes negative regulation by phosphorylation and stabilizes microtubules (2012)
  • 著者名/発表者名: Iimori M, Ozaki K, Chikashige Y, Habu T, Hiraoka Y, Maki T, Hayashi I, Obuse C, Matsumoto T
  • 雑誌名: Exp Cell Res. 巻: 318 ページ: 262-275
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2011.11.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early entry and deformation of macropinosomes correlates with high efficiency of decaarginine-PEG-lipid-mediated gene delivery (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, S.
  • 雑誌名: J.Gene Med.
  • DOI: 10.1002/jgm.2615
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical breakdown of the nuclear envelope is not necessary for breaking its barrier function (2011)
  • 著者名/発表者名: Asakawa H, Hiraoka Y, Haraguchi T
  • 雑誌名: Nucleus 巻: 2 ページ: 523-526
  • DOI: 10.4161/nucl.2.6.16117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aneuploidy drives genomic instability in yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Sheltzer JM, Blank HM, Pfau SJ, Tange Y, George BM, Humpton TJ, BritoIL, Hiraoka Y, Niwa O, Amon A
  • 雑誌名: Science 巻: 333 ページ: 1026-30
  • DOI: 10.1126/science.1206412
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear translocation of RanGAP1 coincides with virtual nuclear envelope breakdown in fission yeast meiosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Asakawa H, Hiraoka Y, Haraguchi T
  • 雑誌名: Communicative and Integrative Biology 巻: 4 ページ: 312-314
  • DOI: 10.4161/cib.4.3.14808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exportin 4 interacts with Sox9 through the HMG box and inhibits the DNA binding of Sox9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, M.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 ページ: e25694
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0025694
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inner nuclear membrane protein Imal is dispensable for intranuclear positioning of centromeres (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 16 ページ: 1000-1011
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2011.01544.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヒストンH1 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野泰弘
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 62 ページ: 438-439
• [雑誌論文] 分裂酵母核膜タンパク質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平岡泰
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 62 ページ: 372-373
• [学会発表] Exportin 4 interacts with Sox9 through the HMG box and inhibits the DNA binding of Sox9 (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, M.
  • 学会等名: 転写代謝システム・転写研究会共催若手ワークショップ@湯河原
  • 発表場所: 和光純薬湯河原研修所、静岡県
  • 年月日: 2012-02-10
• [学会発表] 人工染色体の分配異常により形成される微小核の細胞内動態と核膜形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子
  • 学会等名: 第29回染色体ワークショップ
  • 発表場所: ホテルニュー水戸屋、宮城県
  • 年月日: 2012-01-26
• [学会発表] Lamin B ReceptorはヒストンH4との結合を介してヘテロクロマチン形成を促進する (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野泰弘
  • 学会等名: 第29回染色体ワークショップ
  • 発表場所: ホテルニュー水戸屋、宮城県
  • 年月日: 2012-01-26
• [学会発表] 超分解能蛍光顕微鏡により観察する分裂酵母のクロマチン (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田厚志
  • 学会等名: 第29回染色体ワークショップ
  • 発表場所: ホテルニュー水戸屋、宮城県
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] 超分解能光学顕微鏡でどこまで見えるか (2012)
  • 著者名/発表者名: 平岡泰
  • 学会等名: 共同研セミナー
  • 発表場所: 大阪大学、大阪府(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] 分裂酵母減数分裂期の染色体対合に寄与するノンコーディングRNA (2011)
  • 著者名/発表者名: 丁大橋
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Spatial organization of fission yeast chromatin observed with super-resolution fluorescent microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田厚志
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] HMG box転写因子Sox9のゲノムDNAへの結合調節機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 土屋恵
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] 核膜孔複合体はテトラヒメナの大核形成に重要 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本政明
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 減数分裂前期のテロメア集合において細胞質ダイニン重鎖と軽鎖はテロセントロゾームの維持に必要である (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田昌史
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] DNA結合ポリスチレンビーズの細胞核内への送達 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] テトラヒメナの核局在化シグナルの同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本政明
  • 学会等名: 第44回日本原生動物学会
  • 発表場所: 奈良女子大学、奈良県
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] Organization of the Nuclear Pore Complex in Fission Yeast Schizosaccharomyces pombe (2011)
  • 著者名/発表者名: Asakawa,H.
  • 学会等名: EMBO workshop "Mechanisms of Nucleocytoplasmic Trafficking"
  • 発表場所: Jerusalem Hills, Israel
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] The Nuclear Pore Complex Determines Nuclear Differentiation in Ciliate Tetrahymena thermophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi, T.
  • 学会等名: EMBO workshop "Mechanisins of Nucleocytoplasmic Trafficking"
  • 発表場所: Jerusalem Hills, Israel
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] Deep imaging toward live SIM on OMX V3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirano, Y.
  • 学会等名: OMX User Group Meeting
  • 発表場所: Paris Marriott Rive Gauche Hotel & Conference Centerm, France
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] 赤血球の終末分化過程で核膜孔複合体密度が減少する (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野泰弘
  • 学会等名: 第10回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: クラッセホテル北広島、北海道
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] 分裂酵母の核内膜タンパク質Ima1, Lem2, Man1の機能的連関 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平岡泰
  • 学会等名: 第10回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: クラッセホテル北広島、北海道
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] テトラヒメナの大核分化の引き金となる大核特異的核膜孔複合体の形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本政明
  • 学会等名: 第10回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: クラッセホテル北広島、北海道
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] 高等植物の細胞核ダイナミクスを担う核膜孔複合体と新規核膜タンパク質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村謙太郎
  • 学会等名: 第10回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: クラッセホテル北広島、北海道
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] ゲノム挿入型GFP融合ライブラリーを用いた分裂酵母核膜孔複合体蛋白質の包括的動態解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子
  • 学会等名: 第10回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: クラッセホテル北広島、北海道
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] LiveCLEM法を用いたDNAビーズの細胞内運命の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 第3回「光塾」
  • 発表場所: 東京大学、東京都
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] 3Cを用いた減数分裂前期核における染色体構造の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本孝治
  • 学会等名: 第3回「光塾」
  • 発表場所: 東京大学、東京都
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] 多色超解像生細胞観察への試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野泰弘
  • 学会等名: 第3回「光塾」
  • 発表場所: 東京大学、東京都
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] Closed mitosisを保障するテロメアー核膜ネットワーク (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中麻紀子
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館、京都府
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] Meiosis-specific non-coding RNA mediates robust pairing of homologous chromosomes in meiosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka, Y.
  • 学会等名: The EMBO Conference on Meiosis (2^<nd>)
  • 発表場所: Capaccio Paestum, Italy(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] 酵母プリオンSup35の伝播機構と細胞内構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田口英樹
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第44回研究報告会
  • 発表場所: 九州大学、福岡県
  • 年月日: 2011-09-05
• [学会発表] 生細胞導入ビーズを用いた外来DNA認識機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
  • 発表場所: 大阪大学、大阪府
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 3D imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: 平岡泰
  • 学会等名: 第17回細胞生物学ワークショップ
  • 発表場所: 情報通信研究機構、兵庫県(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] 蛍光顕微鏡の基礎 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平岡泰
  • 学会等名: 第17回細胞生物学ワークショップ
  • 発表場所: 情報通信研究機構、兵庫県(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] The Nuclear Envelope Structures are required for Maintenance of the Micronucle us Formed by Loss of Centromere Functions of a Human Artificial Chromosome (2011)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi, T.
  • 学会等名: Nuclear envelope disease and chromatin organization
  • 発表場所: Robinson College, Cambridge, UK
  • 年月日: 2011-07-14
• [学会発表] Meiosis-specific non-coding RNA mediates robust pairing of homologous chromosomes in meiosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka, Y.
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Chromosome Dynamics"
  • 発表場所: Mount Snow Resort, USA(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-13
• [学会発表] Macronucleus-specific nuclear pore complexes lead macronuclear differentiation in Tetrahymena thermophila (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto, M.
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences "Ciliate Molecular Biology"
  • 発表場所: Crete, Greece
  • 年月日: 2011-07-13
• [学会発表] Roles of telomere in closed mitosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsujii, H.
  • 学会等名: The 6th International Fission Yeast Meeting
  • 発表場所: Boston, U.S.A
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Pairing and recognition of homologous chromosomes in meiosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka, Y.
  • 学会等名: The 6th International Fission Yeast Meeting
  • 発表場所: Boston, U.S.A(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Inner nuclear membrane proteins Ima1, Lem2 and Man1 share the functions in mitosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Asakawa, H.
  • 学会等名: The 6th International Fission Yeast Meeting
  • 発表場所: Boston, U.S.A
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] 分裂酵母ブーケ形成欠損株にみられる減数分裂スピンドル形成異常について (2011)
  • 著者名/発表者名: Chikashige, Y.
  • 学会等名: 第63回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] Meiosis-specific non-coding RNA mediates robust pairing of homologous chromosomes in meiosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Ding, D-Q.
  • 学会等名: The 6th International Fission Yeast Meeting
  • 発表場所: Boston, U.S.A
  • 年月日: 2011-06-26
• [学会発表] 分裂酵母の細胞核ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 平岡泰
  • 学会等名: 第5回日本エピジェネティクス研究会
  • 発表場所: KKRホテル熊本、熊本県
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] 蛍光・電子顕微鏡両用プローブを用いた分子特異的ナノイメージング法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子
  • 学会等名: 医学生物学電子顕微鏡技術学会第27回学術講演会
  • 発表場所: 四国大学交流プラザ、徳島県(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-14
• [備考]
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/index.html