染色体分配に必須な分裂期型キネトコア形成の分子基盤

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キネトコアは、細胞分裂期に染色体を等しく分配するために、染色体と紡錘体微小管とを正しくつなぐ機能をもつ超分子複合体である。キネトコアがこの役割を遂行するためには、細胞周期の進行に伴って機能に適した形に構造を変える必要がある。実際に、紡錘体微小管と結合する細胞分裂期のキネトコアは、間期のキネトコアを形成するCENP-TにKMNと呼ばれる紡錘体微小管と結合するタンパク質複合体が結合することで形づくられる。しかし、この構造変化の制御機構はわかっていない。本研究は、CENP-TとKMNの分裂期特異的な結合に着目し、細胞生物学的解析とクライオ電子顕微鏡による構造生物学的解析とを組み合わせることで、どのようにして機能的な分裂期キネトコアが作られるのかを明らかにすることを目的としている。本年度は、まず、KMNの構成因子のひとつであるMis12複合体とCENP-Tとの複合体の構造予測をもとに培養細胞を用いた変異体解析をおこない、Mis12複合体とCENP-Tとの結合のふたつの結合界面を同定した。この内ひとつは、Mis12複合体のリン酸化により制御されていることを示唆する結果を得た。さらに、これらふたつの結合界面とは別の領域において、リン酸化されたCENP-TとMis12複合体とが結合することを示唆する結果も得ている。これらの結果から、CENP-TとMis12複合体の結合には少なくとも3つの結合界面があり、これらの結合はMis12複合体とCENP-Tそれぞれのリン酸化により協調的に制御されていると考えている。また、質量分析によるリン酸化部位の同定やクライオ電子顕微鏡によるMis12複合体とCENP-Tとの複合体の構造解析のため、細胞分裂期に同調した培養細胞からのタンパク質精製法の確立もおこなっている。