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2023 年度 実施状況報告書

分裂期におけるアクチン繊維に依存した細胞核移動の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K05026
研究機関広島大学

研究代表者

湯川 格史  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 助教 (50403605)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワード細胞核 / 細胞分裂期 / 染色体分配 / アクチン繊維 / 収縮環 / ミオシンモーター / 分裂酵母
研究実績の概要

これまでに分裂酵母の分裂期欠損変異体では、細胞中央に配置した未分離の染色体が収縮環によって物理的に破断されることにより、細胞分裂死を引き起こすことが知られていた。しかし申請者らは、これらの変異体において、未分裂の細胞核がアクチン繊維依存的に細胞中央から非対称に移動することにより、分裂死を免れて二倍体として生存し続ける細胞が存在することを見出した。そこで本研究では、このような分裂期における核移動現象の分子機構解明を目指している。本年度は以下の点について焦点を絞って研究を行った。
(1)核移動のタイミングおよび方向性:収縮環形成過程を指標に核移動のタイミングについて詳しく調べたところ、形成期・成熟期・収縮期のいずれの時期においても核移動を開始できることがわかった。また、核移動の方向は核と収縮環の空間的な位置関係に依存し、核は収縮環と反対側に移動する傾向が高いことがわかった。
(2)核移動における収縮環の必要性:分裂期欠損変異(cut7-22)と収縮環を形成できない変異(rng3-65)を組み合わせた二重変異体では核移動頻度が著しく低下した。この二重変異体にCK-666を作用させてアクチンケーブル形成を促進させても収縮環は形成できず、核移動頻度も低下したままであることから、核移動には収縮環形成が必要であることが新たに判明した。
(3)核移動に関与する核側因子の探索: 分裂期欠損変異(cut7-22)と核膜関連因子をコードする遺伝子の欠損を組み合わせた二重変異体を作成し、分裂期の核移動頻度を調べた。その結果、分裂期に核膜が拡張できない遺伝子欠損により、核移動頻度が著しく上昇することを見出した。

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

当初の計画通りに進んでおり、期待通りの成果が上がっている。

今後の研究の推進方策

核移動現象を引き起こすトリガーを明らかにするため、アクチン繊維および核膜外膜と繋がっている小胞体膜の分裂期における経時的動態について詳しく観察する。また、核移動と核サイズ制御および核膜拡張との関係について調べる。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A novel pathway involved in mitotic nuclear positioning in fission yeast2023

    • 著者名/発表者名
      Yukawa M
    • 雑誌名

      Journal of Japanese Biochemical Society

      巻: 95 ページ: 660~664

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2023.950660

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] The joy of the 11th International Fission Yeast Meeting in Hiroshima (POMBE2023 Hiroshima) after a long wait due to the COVID‐19 pandemic2023

    • 著者名/発表者名
      Toda T, Kitamura K, Kume K, Yukawa M, Koyano T, Ueno M
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 28 ページ: 646~652

    • DOI

      10.1111/gtc.13055

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 分裂酵母の生育に必須な微小管結合因子Peg1/CLASP の紡錘体形成における役割2024

    • 著者名/発表者名
      平野 雄大, 湯川 格史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
  • [学会発表] Fission yeast expressing human kinesin-5/Eg5 motor protein provides an effective platform for screening for anti-cancer compounds2023

    • 著者名/発表者名
      Afdilla Fara Difka, 湯川 格史, 黄 宇商, 登田 隆
    • 学会等名
      第11回分裂酵母国際学会(POMBE2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of microtubule cross-linking activity for mitotic spindle assembly2023

    • 著者名/発表者名
      平野 雄大, 湯川 格史, 登田 隆
    • 学会等名
      第11回分裂酵母国際学会(POMBE2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of the microtubule nucleator, the γ-tubulin complex, in mitotic spindle assembly2023

    • 著者名/発表者名
      山田 大夢, 湯川 格史, 登田 隆
    • 学会等名
      第11回分裂酵母国際学会(POMBE2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring the molecular mechanism of actin-dependent mitotic nuclear positioning2023

    • 著者名/発表者名
      黄 宇商, 湯川 格史, 登田 隆
    • 学会等名
      第11回分裂酵母国際学会(POMBE2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanisms of the kinesin-5-independent bipolar spindle assembly2023

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史, 武谷 碧, 登田 隆
    • 学会等名
      第11回分裂酵母国際学会(POMBE2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] 分裂期におけるアクチン繊維に依存した細胞核移動の分子メカニズム解析2023

    • 著者名/発表者名
      黄 宇商, 酒井 勇輔, 登田 隆, 湯川 格史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
  • [学会発表] 分裂酵母の生育に必須な微小管結合因子Peg1/Cls1の紡錘体形成における役割2023

    • 著者名/発表者名
      平野 雄大, 登田 隆, 湯川 格史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
  • [学会発表] アクチン繊維による核移動を介した細胞分裂死回避機構2023

    • 著者名/発表者名
      湯川 格史
    • 学会等名
      第23回真核微生物交流会
    • 招待講演
  • [学会発表] A fission yeast-based platform for screening potent human kinesin-5/Eg5 inhibitors2023

    • 著者名/発表者名
      Afdilla Fara Difka, 湯川 格史
    • 学会等名
      The 2023 Cold Spring Harbor Asia conference on Yeast and Life Sciences
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring the molecular mechanism of actin-dependent mitotic nuclear positioning2023

    • 著者名/発表者名
      黄 宇商, 湯川 格史
    • 学会等名
      The 2023 Cold Spring Harbor Asia conference on Yeast and Life Sciences
    • 国際学会
  • [学会発表] アクチン繊維による分裂期特異的細胞核移動の分子制御機構2023

    • 著者名/発表者名
      酒井 勇輔,黄 宇商,湯川 格史
    • 学会等名
      第40回イーストワークショップ
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://mccb.hiroshima-u.ac.jp

  • [備考] 広島大学健康長寿研究拠点(HiHA)

    • URL

      http://hiha.hiroshima-u.ac.jp

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公開日: 2024-12-25  

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