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2011 年度 実績報告書

核小体因子を介したM期染色体ダイナミクスの制御

公募研究

研究領域遺伝情報収納・発現・継承の時空間場
研究課題/領域番号 23114703
研究機関筑波大学

研究代表者

木村 圭志  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (50332268)

キーワード核小体 / 染色体 / 分裂期 / キネトコア / NOL11 / Auroraキナーゼ / RNA
研究概要

核小体は、従来リボソームRNAの転写とリボソーム合成の場として知られていたが、近年の研究から、核小体がM期を始めとした細胞周期の制御にも関与することが知られつつある。本研究では、核小体因子による分裂期(M期)染色体動態の制御機構を解析した。
まず、M期進行に関与する核小体タンパク質を同定するために、約600種類の核小体タンパク質に対するsiRNAライブラリーを作製し、HeLa細胞にトランスフェクションしたところ、そのうち約60種類がM期の進行を遅延させた。さらにその60種類の因子のうち機能が未知で最もM期細胞割合を増加させたnucleolar protein 11(NOL11)に着目して解析を進めた。NOL11は間期では核小体に、M期にはM期染色体の周辺に局在した。また、siRNAによりNOL11をノックダウンしたところ、M期の細胞の割合が約2倍に増加し、M期細胞では中期までの細胞の割合が増加した。M期中期の染色体を観察したところ、NOL11ノックダウンにより、細胞赤道面上での染色体の整列が著しく阻害された。また、姉妹染色分体間のコヒージョン(接着)も減弱した。
そこで、染色体の整列や姉妹染色分体間の接着に関与するM期キナーゼ、Aurora Bの挙動を解析したところ、NOLI1ノックダウンにより、Aurora Bのキネトコア局在が消失した。また、Aurora Bの局在の足場になるヒストンH3のThr3残基のリン酸化(H3T3ph)を調べたところ、キネトコアのH3T3phが減弱した。これらの結果から、核小体因子NOL11はH3T3phのキネトコア局在を介して、Aurora Bをキネトコアにリクルートすることが示唆された。

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

初年度には、rRNAによる染色体動態の制御、及びrRNAによる核小体タンパク質の制御を解析する予定であった。rRNAによる染色体動態の制御に関しては、ツメガエルの系でrRNAが染色体の整列に重要な役割を果たしていることを見出し、培養細胞の系ではrRNAが染色体の周辺に局在することを見出した。rRNAによる核小体タンパク質の制御に関しては、rRNAがNOL11をはじめとする核小体タンパク質が染色体に結合する足場として機能することを見出した。また、その論文を投稿中である。従って、研究はおおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

現在まで、研究は当初の予定の通り順調に進展している。従って、今後の研究に関しても研究計画に従って進めていく予定である。すまわち、rRNAによる染色体動態の制御に関しては、rRNAがいかに染色体の整列に機能するかをAurora Bの制御を含めて検討する。rRNAによる核小体タンパク質の制御に関しては、rRNAによるNOL11の制御を中心に研究を展開する。また、rRNAの染色体結合のメカニズムの解析に関しては、まずrRNAの結合部位を決定し、それに関わる因子の同定を中心に研究したい。また、現在投稿中の論文をアクセプトさせることを目標にしたい。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Novel nucleolar pathway connecting intracellular energy status with p53 activation2011

    • 著者名/発表者名
      Kumazawa T, Nishimura K, Kuroda T, Ono W, Yamaguchi C, Katagiri N, Tsuchiya M, Masumoto H, Nakajima Y, Murayama A, Kimura K, Yanagisawa J
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem

      巻: 286(23) ページ: 20861-20869

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical role of the nucleolus in activation of the p53-dependent postmitotic checkpoint2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya M, Katagiri N, Kuroda T, Kishimoto H, Nishimura K, Kumazawa T, Iwasaki N, Kimura K, Yanagisawa J
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 407(2) ページ: 378-382

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estrogen regulates tumor growth through a nonclassical pathway that includes the transcription factors Erβ and KLF52011

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Y, Osakabe A, Suzuki T, Kishimoto H, Kuroda T, Fujimura T, Homma Y, Murayama A, Kimura K, Inoue S, Yanagisawa J
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 4(168) ページ: ra22

    • 査読あり
  • [学会発表] 核小体因子NOL11によるAurora Bを介したM期染色体動態制御2012

    • 著者名/発表者名
      木村圭志
    • 学会等名
      染色体ワークショップ
    • 発表場所
      仙台ホテルニュー水戸屋
    • 年月日
      2012-02-26
  • [学会発表] ホスファターゼの新規機能を介した染色体動態制御2011

    • 著者名/発表者名
      木村圭志
    • 学会等名
      細胞増殖制御班会議
    • 発表場所
      鳥取大山ロイヤルホテル
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 核小体を介したM期染色体ダイナミクスの解析2011

    • 著者名/発表者名
      木村圭志
    • 学会等名
      遺伝情報場班会議
    • 発表場所
      北海道ルスツリゾート
    • 年月日
      2011-06-11
  • [図書] 細胞工学Vol.30,No.62011

    • 著者名/発表者名
      竹本愛、木村圭志
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      秀潤社

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公開日: 2013-06-26  

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