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2021 年度 実績報告書

セントロメアモダリティの理解

公募研究

研究領域DNAの物性から理解するゲノムモダリティ
研究課題/領域番号 21H05752
研究機関大阪大学

研究代表者

深川 竜郎  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60321600)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワード動原体 / セントロメア / 染色体分配 / 細胞周期 / 構造変化 / タンパク質構造
研究実績の概要

動原体は、細胞分裂期に両極から伸びてきた紡錘体微小管と結合し、染色体分配において必須の働きを担う構造体である。動原体は、ゲノム上のセントロメアと呼ばれる領域に形成されるが、動原体が形成されるためには、セントロメアDNAが動原体タンパク質によって制御される独自の様式、すなわちセントロメアモダリティが必要である。セントロメアモダリティの理解のために、試験管内での動原体複合体を再構成することは非常に有効な方法であるが、単純な再構成と生化学的解析だけでは、不十分である。本研究では、細胞内でおこる動原体複合体の構造変化を明確にし、その構造変化のメカニズムを構造生物学・生化学的に明らかにすることを目的とした。さらに、その変化の細胞内での意義についても明らかにすること目指した。動原体のダイナミックな構造変化の再現を目指し、リン酸化・非リン酸化CENP-Cおよびリン酸化・非リン酸化CCAN複合体を調製した。現在、これらの構造については、クライオ電子顕微鏡解析を行っている。特に、リン酸化・非リン酸化でどのような構造変化が起きるのかについて注目し、構造変化に関わるアミノ酸利領域を同定する予定である。また、構造変化に関与する領域を予想し、そこに変化を加えた各種変異細胞を作成し、染色体整列、分配にかかる時間、染色体の分配動態、他の動原体タンパク質の局在性などを詳細に解析し、動原体の構造変化と染色体分配能との関係を明らかする予定である。

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

論文発表も含め、順当に研究が進んでいる。

今後の研究の推進方策

これまでの方針通りに研究を推進する。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] エジンバラ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      エジンバラ大学
  • [国際共同研究] MIT/ハーバード大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      MIT/ハーバード大学
  • [国際共同研究] JNCASR(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      JNCASR
  • [雑誌論文] Mobility of kinetochore proteins measured by FRAP analysis in living cells2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Reito、Hirano Yasuhiro、Hara Masatoshi、Hiraoka Yasushi、Fukagawa Tatsuo
    • 雑誌名

      Chromosome Research

      巻: 30 ページ: 43~57

    • DOI

      10.1007/s10577-021-09678-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transfected plasmid DNA is incorporated into the nucleus via nuclear envelope reformation at telophase2022

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Tokuko、Koujin Takako、Shindo Tomoko、Bilir Sukriye、Osakada Hiroko、Nishimura Kohei、Hirano Yasuhiro、Asakawa Haruhiko、Mori Chie、Kobayashi Shouhei、Okada Yasushi、Chikashige Yuji、Fukagawa Tatsuo、Shibata Shinsuke、Hiraoka Yasushi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 ページ: 78

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03021-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recruitment of two Ndc80 complexes via the CENP-T pathway is sufficient for kinetochore functions2022

    • 著者名/発表者名
      Takenoshita Yusuke、Hara Masatoshi、Fukagawa Tatsuo
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 851

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28403-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cryo‐EM structure of the CENP‐A nucleosome in complex with phosphorylated CENP‐C2021

    • 著者名/発表者名
      Ariyoshi Mariko、Makino Fumiaki、Watanabe Reito、Nakagawa Reiko、Kato Takayuki、Namba Keiichi、Arimura Yasuhiro、Fujita Risa、Kurumizaka Hitoshi、Okumura Ei‐ichi、Hara Masatoshi、Fukagawa Tatsuo
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 40 ページ: e105671

    • DOI

      10.15252/embj.2020105671

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kinetochore stretching-mediated rapid silencing of the spindle-assembly checkpoint required for failsafe chromosome segregation2021

    • 著者名/発表者名
      Uchida Kazuhiko S.K.、Jo Minji、Nagasaka Kota、Takahashi Motoko、Shindo Norihisa、Shibata Katsushi、Tanaka Kozo、Masumoto Hiroshi、Fukagawa Tatsuo、Hirota Toru
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 31 ページ: 1581~1591.e3

    • DOI

      10.1016/j.cub.2021.01.062

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CENP-C Phosphorylation by CDK1 in vitro2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Reito、Hara Masatoshi、Fukagawa Tatsuo、Ariyoshi Mariko
    • 雑誌名

      BIO-PROTOCOL

      巻: 11 ページ: e3879

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.3879

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Simple Method to Generate Super-sensitive AID (ssAID)-based Conditional Knockouts using CRISPR-based Gene Knockout in Various Vertebrate Cell Lines2021

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Kohei、Fukagawa Tatsuo
    • 雑誌名

      BIO-PROTOCOL

      巻: 11 ページ: e4092

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.4092

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bub1 and CENP-U redundantly recruit Plk1 to stabilize kinetochore-microtubule attachments and ensure accurate chromosome segregation2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Qinfu、Zhang Miao、Pan Xuan、Yuan Xueying、Zhou Linli、Yan Lu、Zeng Ling-Hui、Xu Junfen、Yang Bing、Zhang Long、Huang Jun、Lu Weiguo、Fukagawa Tatsuo、Wang Fangwei、Yan Haiyan
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 36 ページ: 109740~109740

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109740

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Simple Method that Combines CRISPR and AID to Quickly Generate Conditional Knockouts for Essential Genes in Various Vertebrate Cell Lines2021

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Kohei、Fukagawa Tatsuo
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2377 ページ: 109~122

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1720-5_6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Kinetochore dynamics in the early embryonic development2021

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Hara, Masakazu Hashimoto, Mami Nakagawa, Hiroshi Sasaki, Toshihiko Fujimori, Tatsuo Fukagawa
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of interaction between kinetochore protein subcomplexes2021

    • 著者名/発表者名
      Yudai Fukui, Masatoshi Hara, Tatsuo Fukagawa
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Structural basis of kinetochore protein networks regulated by the cell cycle-dependent phosphorylation2021

    • 著者名/発表者名
      山口夏実、有吉眞理子、深川竜郎
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] The cryo-EM structure of the CENP-A nucleosome in complex with KNL22021

    • 著者名/発表者名
      Honghui Jiang, Mariko Ariyoshi, Fumiaki Makino, Reito Watanabe, Tatsuo Fukagawa
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] The CRISPR screening reveals genes which are genetically related to CENP-C2021

    • 著者名/発表者名
      Jiahang Miao, Masatoshi Hara, Heather R. Keys, Kuan-Chung Su, Iain M. Cheeseman, Tatsuo Fukagawa
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Analysis for the CENP-I dependent CENP-A incorporation pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Jinghui Cao, Tetsuya Hori, Tatsuo Fukagawa
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 正確な染色体分配を保障するKMNネットワークの分子解剖2021

    • 著者名/発表者名
      竹之下 憂祐、原 昌稔、深川 竜郎
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Molecular Dissection of the KMN network on the CENP-T pathway.2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Fukagawa
    • 学会等名
      CellBio2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キネトコア-紡錘体微小管結合を担う分子基盤2021

    • 著者名/発表者名
      竹之下 憂祐、原 昌稔、深川 竜郎
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] CENP-C のCupinドメインを介した多量体化はその機能に必須である2021

    • 著者名/発表者名
      原 昌稔、有吉眞里子、深川竜郎
    • 学会等名
      第39回染色体ワークショップ・第20回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] セントロメアのクロマチン構造とエピジェネティックス2021

    • 著者名/発表者名
      堀哲也、曹静暉、深川竜郎
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 改良型オーキシンと受容体を用いた高感度タンパク質分解法2021

    • 著者名/発表者名
      西村浩平、山田遼太郎、萩原伸也、岩崎理恵、打田直行、高橋宏二、嘉村巧、鳥居啓子、深川竜郎
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 招待講演
  • [備考] 染色体分配の「担い手」動原体の働き、ゲノム編集を駆使し解明

    • URL

      https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2022/20220214_1

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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