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分裂期染色体形成におけるコヒーシン解離機構の解明

阐明有丝分裂染色体形成过程中的粘连蛋白解离机制

基本信息

批准号：
12J07214
负责人：
長坂浩太
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

分裂期染色体の形成は、複製によって倍加した遺伝情報を正確に姉妹細胞へと分配するために必須の過程である。分裂期染色体は、染色体凝縮と姉妹染色分体の分離の過程を経て形成されるが、それらの過程が分裂期を通じていつどのように制御されているのかは不明であった。そこで、姉妹染色分体の分離過程を解析することを目的として、まずは2種類の核酸誘導体を用いることで姉妹染色分体を別々の色で染め分ける実験系を確立した。さらに、染め分けた姉妹染色分体が重なり合う領域を三次元画像のデータから抽出し、全体の染色体の体積に対する姉妹染色分体が重なり合う領域の割合を算出することによって、姉妹染色分体の分離の程度を定量化することに成功した。この実験系を用いることによって、姉妹染色分体の分離は、分裂期前期のProphaseから分裂期を通じて進行していることを明らかにした。また、Prophaseから見られる分離過程には、姉妹染色分体を束ねるCohesinの解離と、DNAの絡まりをほどくTopoisomerase II αの活性が必要であることがわかった。興味深いことに、核膜崩壊以前の染色体の凝縮過程に必須であることが知られるCondensin IIの機能を阻害することによってもProphaseにおける分離過程が抑制された。また、Prophaseで分離異常が起こると、その後のPrometaphaseにおいても修復することができず、染色体の不分配を引き起こすことがわかった。これらの結果は、Prophaseにおける姉妹染色分体の凝縮に伴う分離過程が、分裂期染色体の形成に必要であることを示唆している。当研究によって、Prophaseは、隔膜崩壊に至るまでに染色体の凝縮過程と姉妹染色分体の分離過程を協調的に制御するために重要なプロセスであるということを浮き彫りにすることができた。

The process of chromosome formation, duplication and transmission is necessary for correct cell distribution. The process of chromosome condensation and chromatid separation during mitosis is not clear. The analysis of the separation process of the two kinds of nucleic acid inducers and the establishment of the separation system of the two kinds of chromatids To quantify the degree of separation of chromatids, the volume of all chromosomes was calculated. In this case, the separation of chromatids in the middle of the division phase is carried out in the middle of the division phase. The activity of Topoisomerase II α is necessary for the dissociation of Cohesin and DNA from chromosome bundles. The condensation process of chromosomes must be suppressed before the nuclear membrane collapses. Prophase, Prophase The result of this is that the condensation of chromatids in Prophase is accompanied by the process of segregation and the formation of chromosomes in mitotic phase is necessary. When studying the regulation of chromosome condensation and chromatid separation, it is important to study the mechanism of chromosome condensation and chromatid separation.