ケミカルバイオロジーと遺伝子編集技術の融合による細胞周期の構成的な理解

通过化学生物学和基因编辑技术的融合全面了解细胞周期

• 批准号: 19J01341
• 负责人: 中村 彰伸
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J01341/
• 关键词: 局在性リガンド; 細胞膜; 細胞周期制御; 分裂酵母; 細胞周期; シグナル制御

本研究では、細胞周期制御因子を任意のタイミングで急速に活性化／不活性化するための小分子化合物ツールの開発と、それを用いた細胞周期制御因子の細胞周期進行への寄与を明らかにすることを目指す。本年度は、昨年度に確立した、局在性リガンドmDcTMPMeを用いたiK6DHFR融合タンパク質の細胞膜局在移行誘導システムを用いて、分裂酵母の内在性の細胞周期制御因子の強制的な細胞膜局在化と、それによる細胞周期進行の制御に取り組んだ。まず、分裂酵母の細胞周期進行の中心的な因子であるサイクリン依存キナーゼ（CDK1）を標的として選択し、染色体のCDK1遺伝子の終始コドンと3'UTR間にiK6DHFRと緑色蛍光タンパク質（mNeonGreen;以下ｍNG）、および薬剤選択マーカーをノックインした分裂酵母株を樹立した。このCDK1-iK6DHFR-mNGノックイン株は、mDcTMPMe未添加での培養時は、分裂形態や分裂速度は正常に保たれ、また、CDK1の局在（G1/S/G2期の核局在やM期における細胞質への移行）への影響が無いことを確認した。この細胞の培養液にmDcTMPMeを添加すると、CDK1-iK6DHFR-mNGは、核内から細胞膜へと移行した。この培養を継続すると、分裂酵母の細胞長が伸長／短縮され、同時に細胞分裂の遅延（細胞周期進行の阻害）が誘導されることが明らかとなった。さらにiK6DHFR/mDcTMPMeの系を用いて、核以外の局所領域（紡錘体極構造や微小管）に局在化する分裂酵母のさまざまな細胞周期制御因子を細胞膜へ移行誘導することで、さまざまな表現型を得ることにも成功した。本ツールは、分裂酵母の内在性タンパク質局在を制御することで細胞機能を制御するための汎用的な化合物ツールになるものと考えられる。以上の成果は、論文にまとめて発表する予定である。

In this study, the cell cycle control factors were rapidly activated

项目成果

Chemical and optogenetic tools for cell cycle regulation in fission yeast

用于裂殖酵母细胞周期调控的化学和光遗传学工具

• 发表时间: 2021
• 作者: Akinobu Nakamura;Yuhei Goto;Shinya Tsukiji;Kazuhiro Aoki
• 通讯作者: Kazuhiro Aoki

ゴルジ体に局在する化合物及びその使用

位于高尔基体的化合物及其用途

• 发表时间: 2020

SLIPT and photoSLIPT: chemical and optochemical tools for controlling protein localization in living cells

SLIPT 和 photoSLIPT：用于控制活细胞中蛋白质定位的化学和光化学工具

• 发表时间: 2019
• 作者: Shinya Tsukiji;Akinobu Nakamura;Choji Oki;Tatsuyuki Yoshii
• 通讯作者: Tatsuyuki Yoshii

Chemo-optogenetic protein translocation system using a photoactivatable self-localizing ligand

使用光激活自定位配体的化学光遗传学蛋白质易位系统

• DOI: 10.1021/acschembio.1c00416
• 发表时间: 2021
• 期刊: ACS Chemical Biology
• 影响因子: 4
• 作者: Tatsuyuki Yoshii;Choji Oki;Rei Watahiki;Akinobu Nakamura;Kai Tahara;Keiko Kuwata;Toshiaki Furuta;Shinya Tsukiji
• 通讯作者: Shinya Tsukiji

経時寿命を延長する分裂酵母変異株のスクリーニングと新規寿命関連因子の同定

筛选延长寿命的裂殖酵母突变体并鉴定新的寿命相关因子

• 发表时间: 2020
• 作者: 松井滉太朗;岡本啓佑;長谷川朋香;島崎嵩史;大塚北斗;井原邦夫;中村彰伸;後藤祐平;青木一洋;饗場 浩文
• 通讯作者: 饗場 浩文