超解像度顕微鏡技術を用いた中心小体複製機構の解明

使用超分辨率显微镜技术阐明中心粒复制机制

• 批准号: 17J11020
• 负责人: 渡辺 紘己
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo (2018)The Graduate University for Advanced Studies (2017)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J11020/
• 关键词: 中心体; 超解像度顕微鏡; 細胞生物学; オルガネラ; 超解像顕微鏡; Cep57; 多彩異数性モザイク症候群

中心体は進化上保存された自己複製する細胞小器官であり微小管形成中心として機能する。DNA複製と同様に 中心体複製は細胞周期ごとに一度だけ起こるように厳密に制御されており、分裂期における二極化した紡錘体の形成、染色体分配において重要である。中心体はその核として機能する二つの中心小体及びそれを取り囲む中心体マトリッ クス(PCM)から構成されている。しかしながら、中心体の構築機構は未だに未解明な部分が多い。本研究では、超解像度顕微鏡を用いて中心体構築の根幹原理を明らかにすることが目的である。そこで、中心体複製主要因子であるCep152やPlk4とともに 中心体構築に関与することが示唆されていたCep57に着目した。Cep57は多彩異数性モザイク(MVA)症候群の原因遺伝子として報 告されていたが、その発症機序や中心体での機能は不明であった。分裂期のCep57発現抑制細胞において中心小体の早期分離とPCMの形成異常が認められた。また、分裂期に早期分離した娘中心小体は異所性にPCMを獲得し、微小管形成中心(MTOC)として機能していた。分裂期においてMTOCの活性異常が認められたため、Cep57が染色体分配に与える影響を評価した。予想通り、Cep57発現抑制では中心小体早期分離と異所性のMTOC活性により 、染色体の分配にも異常が認められた。これらの結果は、Cep57がMVA症候群原因遺伝子であるという過去の知見と合致していた 。そこで、培養細胞で認められた早期分離などの異常がMVA症候群患者由来の細胞でも認められるかどうかを調べた。その結果 、MVA患者由来の細胞でも培養細胞同様の中心小体の早期分離とPCM形成異常が認められた。これらの結果から、 中心小体早期 分離とPCM形成異常による染色体分配異常がCep57変異に起因するMVA症候群の発症原因であることが明らかとなった。

Centrosomes された evolutionally preserve された themselves, replicate する cells, small organs であ <s:1> microtubules form a center と <s:1> て function する. With others in DNA replication と に centrosome replication は cell cycle ご と に once だ け up こ る よ う に 厳 dense に suppression さ れ て お り, divide に お け る two polarization し の た spindle formation and distribution of chromosomes に お い て important で あ る. Centrosome は そ の nuclear と し て function す る two つ の center corpuscle and び そ れ を take り 囲 む centrosome マ ト リ ッ ク ス (PCM) か ら constitute さ れ て い る. The <s:1> ながら, the centrosome <s:1> building mechanism だに unexplained だに part が is mostly が. This study で は, super resolution 顕 micromirror を with い て centrosome build の root dry principle を Ming ら か に す る こ と が purpose で あ る. そ こ で, centrosome replication main factors で あ る Cep152 や Plk4 と と も に centrosome build に masato and す る こ と が in stopping さ れ て い た Cep57 に with mesh し た. Cep57 は colorful outlier sex モ ザ イ ク (MVA) syndrome の reason but 伝 child と し て reports さ れ て い た が, そ の 発 disease machine sequence や centrosome で の function は unknown で あ っ た. During the mitotic phase of <s:1> Cep57, inhibitory cells にお て て early separation of central bodies <e:1> と abnormal formation of PCM が recognition められた occur. ま た, split phase に early separation し た niang center corpuscle は different sexual に by PCM を get し, tiny tubes formed center (MTOC) と し て function し て い た. Divide に お い て MTOC の activity exception が recognize め ら れ た た め, Cep57 が distribution of chromosomes and に え る を appraisal of 価 し た. It is believed that <s:1>, Cep57 inhibits the early separation of で centrosomes, と allotropic <s:1> MTOC activity によ <e:1>, and chromosomal <s:1> distribution に <e:1> abnormalities が identify められた. The <s:1> れら <s:1> result た and the 伝 であると う う う of the cause of Cep57がMVA syndrome, as well as the past <s:1> knowledge と, all contribute to the て て た た た た. そ こ で, culture cell で め ら れ た early separation な ど の abnormal が MVA syndrome patients origin の cells で も recognize め ら れ る か ど う か を adjustable べ た. Youdaoplaceholder0 <s:1> results: Early isolation of <s:1> centrosomes <e:1> similar to those of the cultured cells in MVA patients で <s:1> abnormal formation of PCM が recognition められた. こ れ ら の results か ら, early separation of center of body to the formation of an anomalous と PCM に よ る abnormal chromosome distribution が Cep57 - cause different に す る MVA syndrome の 発 disease causes で あ る こ と が Ming ら か と な っ た.