中心体複製開始点の分子基盤の解明

阐明中心体复制起源的分子基础

• 批准号: 14J07468
• 负责人: 太田 緑
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07468/
• 关键词: 中心体; Polo like kinase 4; STIL; HsSAS-6; 中心小体; 細胞分裂; ヒト培養細胞; 線虫; 中心体複製; Plk4; Polo-like kinase 4; 細胞生物学

本研究は中心体複製開始点における分子基盤の解明を目的とする。中心体は1対の母・娘中心小体から構成され、細胞周期に1度、1コピーのみ複製する。この厳密な複製制御によって1細胞に１中心体となるよう数が保たれている。本研究では複製初期に機能を持つPolo-likeキナーゼ4(Plk4)、STIL、HsSAS-6の3因子に注目し、ヒト培養細胞を用いて解析した。 また、当該年度の後半は米国カリフォルニアサンディエゴ校にて、線虫（Caenorhabditis elegans）を用いて解析を進めた。昨年度までに、中心体の複製開始時にPlk4の中心体局在が１点に限局化されること、その制御には複製前駆体の構成因子であるSTILおよびHsSAS-6が関与することを明らかにした。さらにSTILのC末端にある生物種間で保存された領域(TIM領域)が、Plk4の限局化を制御する可能性を示唆してきた。今年度は生化学的な手法により、精製した組換えタンパク質STILのTIM領域が、Plk4を直接制御し、活性化することを見出した。これら一連の発見により、中心体の複製前駆体因子であるSTILが、Plk4によりリン酸化されて前駆体構造を構築するとともに、Plk4自体の活性も制御することで、中心体のコピー数を限定することを明らかにした。当該年度後半は、ヒト培養細胞の解析で明らかにした分子機構の進化的な保存性を調べるため、線虫を用いて解析を進めた。中心体複製に関わる主要な因子は生物種間において保存されており、ZYG-1キナーゼ、SAS-5、SAS-6はPlk4、STIL、HsSAS-6の線虫ホモログとして知られる。これら因子の分子間相互作用やZYG-1の活性化機構を調べるため、遺伝学的解析と生化学的な解析を進めた。これまでの遺伝学的解析からSAS-5のC末端にもZYG-1を活性化する機能を持つことが示唆されている。

This study aims to clarify the を purpose of the における molecular base disk of the centrosome replication starting point とする. Centrosome され 1 pairs with <s:1> maternal centrosomes ら to form され, the cell cycle に1 degree, 1コピ する み み replication する. <s:1> 厳 secret な replication control によって1 cell に1 centrosome となるよう number が preserve たれて る る る. This study で は copy early に function を hold つ Polo - like キ ナ ー ゼ 4 (Plk4), STIL, HsSAS - 6 の 3 factors に attention し, ヒ ト culture cell を with い て parsing し た. ま た, when the annual の half は U.S. カ リ フ ォ ル ニ ア サ ン デ ィ エ ゴ school に て, nematodes (Caenorhabditis elegans) を with い て parsing を into め た. Yesterday's annual ま で に, centrosome の copy at the start of the に Plk4 の centrosome bureau in が 1 に limit bureau さ れ る こ と, そ の suppression に は 駆 body before copying の constitute factor で あ る STIL お よ び HsSAS - 6 が masato and す る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に STIL の C terminal に あ る biological species で save さ れ た areas (TIM) が, Plk4 の limit board is changed を suppression す を る possibility in stopping し て き た. Our は biochemistry な gimmick に よ り, refined し た group in え タ ン パ ク qualitative STIL の TIM が, Plk4 を direct suppression し, active す る こ と を shows し た. こ れ ら for の 発 see に よ り, centrosome の 駆 body before replication factor で あ る STIL が, Plk4 に よ り リ ン acidification さ れ て before 駆 structure を build す る と と も に, Plk4 autologous の activity も suppression す る こ と で, centrosome の コ ピ ー number を qualified す る こ と を Ming ら か に し た. When the year and a half は, ヒ ト culture cell の parsing で Ming ら か に し た の evolution な save the molecular orgnaization を adjustable べ る た め, nematode を い て parsing を into め た. Centrosome replication に masato わ る な main factor は biological species に お い て save さ れ て お り, ZYG - 1 キ ナ ー ゼ, SAS - 5, SAS - 6 は Plk4, STIL, HsSAS - 6 の nematodes ホ モ ロ グ と し て know ら れ る. こ れ ら factor の intermolecular interaction や の activeness institutions を ZYG - 1 adjustable べ る た め, but 伝 learn analytical と biochemical analytical を な into め た. こ れ ま で の heritage 伝 learn analytical か ら の SAS - 5 C terminal に も ZYG - 1 を activeness す る function を hold つ こ と が in stopping さ れ て い る.

项目成果

The molecular basis ensuring the formation of a single procentriole per parental centriole

确保每个亲本中心粒形成单个原中心粒的分子基础

• 发表时间: 2015
• 作者: Midori Ohta;Tomoko Ashikawa;Yuka Nozaki;Hiroko Kozuka-Hata;Hidemasa Goto;Masaki Inagaki;Masaaki Oyama;Akatsuki Kimura and Daiju Kitagawa
• 通讯作者: Akatsuki Kimura and Daiju Kitagawa

How centrioles acquire the ability to reproduce.

中心粒如何获得繁殖能力。

• DOI: 10.7554/elife.25358
• 发表时间: 2017
• 期刊: eLife
• 影响因子: 7.7
• 作者: Ohta,Midori;Desai,Arshad;Oegema,Karen
• 通讯作者: Oegema,Karen

中心体の複製を1コピーに保障する分子機構

确保中心体复制一份的分子机制

• 发表时间: 2015
• 作者: 太田緑;秦裕子;尾山大明;後藤英仁;稲垣昌樹;木村暁;北川大樹
• 通讯作者: 北川大樹

Cell cycle control of spindle pole body duplication and splitting by Sfi1 and Cdc31 in fission yeast

• DOI: 10.1242/jcs.159657
• 发表时间: 2015-04-15
• 期刊: JOURNAL OF CELL SCIENCE
• 影响因子: 4
• 作者: Bouhlel, Imene B.;Ohta, Midori;Paoletti, Anne
• 通讯作者: Paoletti, Anne

Formation of Plk4-STIL complex promotes the assembly of procentriole at one site per parental centriole

Plk4-STIL 复合物的形成促进原中心粒在每个亲本中心粒的一个位点组装

• 发表时间: 2014
• 作者: Midori Ohta;Tomoko Ashikawa;Yuka Nozaki;Hiroko Kozuka-Hata;Masaaki Oyama and Daiju Kitagawa
• 通讯作者: Masaaki Oyama and Daiju Kitagawa