昆虫分散型動原体染色体の謎

昆虫分散着丝粒染色体之谜

基本信息

批准号：
21658018
负责人：
日下部宜宏
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21658018/
关键词：
分散型動原体カイコクロマチン動原体紡錘糸キネトコア

项目摘要

カイコに代表される鱗翅目昆虫や毛翅目、半翅目昆虫は、1染色体に多数の動原体を有する特異な分散型動原体と呼ばれる染色体を持つことが知られている。しかもカイコゲノムからは、セントロメアタンパク質の多くが欠失しており、そのキネトコアの形成機構には謎が多い。本年度は、カイコゲノムに残るセントロメア、キネトコア形成、紡錘糸付着に関わるタンパク質の多くを同定した。まず、効率的な遺伝子機能阻害実験を行うために、線虫SID-1遺伝子を導入したカイコ培養細胞を樹立し、dsRNAを培地に加えるだけでRNAi誘導が可能な細胞を作製した。この細胞を用いて、セントロメア形成に関わるタンパク質として同定した、Cenp-S、Cenp-X、Cenp-N(Mis15)、紡錘糸付着とチェックポイントに関わるタンパク質KLN1、Mis12、MAD2、また、細胞分裂期に一過性にセントロメアに局在し、キネトコアの一部となる細胞分裂染色体パッセンジャータンパク質複合体(CPC : INCENP、BorealinとSurvivin)についてRNAi法を用いた遺伝子機能阻害実験を行い、その細胞分裂時の表現型よりこれらの機能を明らかにした。その結果、KLN1を除く全ての遺伝子について、遺伝子機能阻害により染色体の分裂異常や細胞周期の停止が認められた。また、CPCの遺伝子機能阻害により顕著な核相の倍数化が観察された。特に、分散型動原体という特殊な構造より、スピンドルチェックポイント機能は失われていると想定していたが、Mis12抑制下でのMAD2遺伝子機能阻害実験により、カイコでもスピンドルチェックポイント機構が機能していることが示唆された。

已知鳞翅目昆虫，猫翅目和半翅目昆虫（例如蚕）的染色体称为染色体，称为独特的分散的中心丝粒物质，一个染色体上具有多种丝粒物质。此外，许多丝粒蛋白从蚕虫基因组中删除，动力学组的机理非常神秘。今年，鉴定了许多参与丝粒，动力学形成和纺锤纱粘附的蛋白质。首先，为了进行有效的基因功能抑制实验，建立了具有线虫SID-1基因的培养的蚕细胞，并通过将DSRNA添加到培养基中，从而产生能够RNAi诱导的细胞。 Using these cells, we conducted RNAi-based genetic function inhibition experiments on Cenp-S, Cenp-X, Cenp-N (Mis15), proteins involved in spindle yarn attachment and checkpoints, as well as cell division chromosomal passenger protein complexes (CPC: INCENP, Borealin and Survivin), which were identified as proteins involved in centromere formation, and the cell division染色体载客蛋白复合物（CPC：Incenp，borealin和survivin），它们在细胞分裂期间瞬时定位在丝粒并成为动力学的一部分，并且这些功能从细胞分裂的表型中揭示出来。结果，除KLN1以外的所有基因均显示出由于抑制基因功能而导致的染色体异常和细胞周期停滞。此外，由于CPC中基因功能的抑制，观察到核相的显着多倍化。特别是，我们假设由于分散的丝粒的特殊结构而丢失了主轴检查点功能，但是在MIS12抑制下抑制MAD2基因功能的实验表明，纺锤体检查点机制在蚕中也起作用。