ヒストンH3リン酸化の可視化による染色体構造構築メカニズムの解明

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06J09144
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 栗原 大輔 Osaka University, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
• Keywords: ヒストンH3リン酸化 / 染色体 / Auroraキナーゼ

Research Abstract

本研究ではヒストンH3リン酸化の可視化により、染色体構造構築メカニズムの解明を目指しているが、平成19年度は植物におけるヒストンH3と動原体特異的ヒストンH3であるCenH3による動原体の可視化および動態解析と、ヒトにおいてヒストンH3 Thr3をリン酸化するHaspinのシロイヌナズナホモログの細胞分裂期における機能解析を行った。
タバコ培養細胞BY-2において、シロイヌナズナヒストンH3動原体特異的バリアントであるCenH3に蛍光タンパク質tdTomatoを融合することにより、動原体の可視化に成功した。また微小管および動原体を別々の蛍光タンパク質に融合し、同時に可視化することにより、植物においてAuroraキナーゼを阻害すると、動原体整列および分離に異常が起こり、ラギング染色体および微小核形成が引き起こされていることを明らかにした。微小核形成はヒトにおいてはガン化にも繋がる異常であり、植物においてAuroraキナーゼまたヒストンH3リン酸化がその異常を抑制している可能性が示唆された。この成果を国際会議16th International Chromosome Conferenceを含め、8件学会発表を行った。
また、CenH3のN末端CFP,Vbnus(YFP),tdTomato(RFP)各蛍光タンパク質融合発現ベクターを構築し、BY-2安定形質転換株の取得に成功した。加えてAtAUR3のC末端にVenus,AtHaspinのC末端にtdTomatoを融合したベクターを構築し、形質転換株を取得した。
AtHaspinの解析については、微小管との二色同時可視化によりほぼ共局在することが明らかとなり、細胞質分離に機能を持っていることが示唆された。以上のように、タバコ培養細胞BY-2において、二色の蛍光タンパク質を用いることによって、ヒストンH3バリアントを含めたいくつかのタンパク質について、FRET解析に必要な二色同時可視化に成功した。

Research Products

• [Journal Article] The Arabidopsis SDG4 contributes to the regulation of pollen tube growth by methylation of histone H3 lysines 4 and 36 in mature pollen. (2008)
  • Author(s): Cartagena JA, Matsunaga S, Seki M, Kurihara D, Yokoyama M, Shinozaki K, Fujimoto S, Azumi Y, Uchiyama S, Fukui K.
  • Journal Title: Developmental Biology (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visualization of mitotic HeLa cells by advanced polarized light microscopy. (2007)
  • Author(s): Morimoto, A., Matsunaga, S., Kurihara, D., Fukui, K.
  • Journal Title: Micron (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PHB2 protects sister-chromatid cohesion in mitosis. (2007)
  • Author(s): Takata, H., Matsunaga, S., Morimoto, A., Ma, N., Kurihara, D., Ono-Maniwa, R., Nakagawa, M., Azuma, T., Uchiyama, S., and Fukui K.
  • Journal Title: Current Biology 17 Pages: 1356-1361
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 植物Auroraキナーゼ阻害による体細胞分裂の染色体動態変化 (2008)
  • Author(s): 松永幸大, 栗原大輔, 内山進, 福井希一
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 20080320-22
• [Presentation] Characterization of a splicing variant of plant Aurora kinase (2008)
  • Author(s): Kurihara, D., Kawabe, A., Kawabe, A., Fujimoto, S., Uchiyama, S., Matsunaga, S, and Fukui, K
  • Organizer: The 1st International Global COE symposium on Global Education and Bio-Environmental Chemistry (GCOEBEC-1)
  • Place of Presentation: Hotel Hankyu Expo Park, Osaka, JAPAN
  • Year and Date: 20080127-29
• [Presentation] 可視化技術による植物Auroraキナーゼの機能解析 (2007)
  • Author(s): 栗原大輔, 内山進, 松永幸大, 福井希一
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜・ヨコハマグランドインターコンチネンタルホテル
  • Year and Date: 20071211-15
• [Presentation] 植物において染色体分離を制御するAuroraキナーゼ (2007)
  • Author(s): 栗原大輔, 野田勝紀, 河邊昭, 藤本聡, 内山進, 松永幸大, 福井希一
  • Organizer: 日本遺伝学会第79回大会
  • Place of Presentation: 岡山大学理学部・津島キャンパス
  • Year and Date: 20070919-21
• [Presentation] 植物Auroraキナーゼの染色体動態における機能解析 (2007)
  • Author(s): 松永幸大, 栗原大輔, 内山進, 福井希一
  • Organizer: 日本植物学会第71回大会
  • Place of Presentation: 東京理科大学・野田キャンパス
  • Year and Date: 20070907-09
• [Presentation] Aurora kinases is required for chromosome segregation in tobacco BY-2 cells (2007)
  • Author(s): Kurihara, D., Noda, M., Kawabe, A., Fujimoto, S., Uchiyama, S., Matsunaga, S. and Fukui, K
  • Organizer: 16th International Chromosome Conference
  • Place of Presentation: Congrex Holland B. V., Amsterdam, The Netherlands
  • Year and Date: 20070825-29
• [Presentation] 植物においてヒストンH3をリン酸化するAuroraキナーゼ (2007)
  • Author(s): 栗原大輔, 野田勝紀, 河邊昭, 藤本聡, 内山進, 松永幸大, 福井希一
  • Organizer: 第1回日本エピジェネティクス研究会年会
  • Place of Presentation: 大阪大学吹田キャンパス・コンベンションセンター
  • Year and Date: 20070615-16
• [Presentation] 動原体可視化によるオーロラキナーゼの機能解析 (2007)
  • Author(s): 松永幸大, 栗原大輔, 内山進, 福井希一
  • Organizer: 日本植物形態学会第19回大会
  • Place of Presentation: 東京理科大学・野田キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-06
• [Remarks] Annual Report of Osaka University
  • URL: http://www.osaka-u.ac.jp/eng/research/annualreport/vol8/list/08.html