分裂期キナーゼＡｕｒｏｒａ　Ｂの活性制御の破綻による染色体不安定性獲得機構の解明

正確な染色体分配を担う重要な分子として、染色体パッセンジャー複合体(CPC)が知られている。CPCはM期キナーゼであるAurora Bを含み、INCENP(足場タンパク)、Survivin, Borealinの4つのタンパク質から成る複合体である。また、INCENPにはHP1が結合することも知られていたが、その生理的意義は長らく不明であった。近年我々は、HP1結合がCPCの正常な活性維持に必須であることを示した[Abe et al., 2016]。加えて、Aurora BキナーゼによるHP1へのリン酸化が、HP1のCPCに対する安定的な結合を保障していることも明らかとなり、HP1/CPC相互作用における正のフィードバックループ機構の存在が示唆されていた。そこで本研究員は、HP1によるCPC活性制御機構の解明を目標に掲げて研究を遂行した。その際、HP1が結合するINCENPの天然変性領域(IDR)に着目して構造生物学的な観点からその解析を進めることにした。まず本年は、前年のNMR解析から明らかとなったHP1/INCENP結合新規領域中における、相互作用に必須のアミノ酸残基を特定した。このアミノ酸残基は従来の結合モチーフと同程度に重要である事も判明し、HP1の既知の結合様式とは一線を画す新たな結合様式の存在が示唆された。加えて、前年のHigh-Speed AFM解析からHP1結合に伴ってINCENPのIDRがより伸長傾向になることが判明していた。このことから本年は、培養細胞の実験系においてCPCを強制的に屈曲させる機構を開発すべく、ラパマイシンを介したFKBP/FRBのヘテロダイマー形成能力を利用し、FKBP/FRB 付加INCENP変異体恒常発現株を樹立した。今後は、ラパマイシン添加によってINCENPの伸長を阻害した際の表現型解析を行う予定である。

正確な染色体分配を担う重要な分子として、染色体パッセンジャー複合体(CPC)が知られている。CPCはM期キナーゼであるAurora Bを含み、INCENP(足場タンパク)、Survivin, Borealinの4つのタンパク質から成る複合体である。また、INCENPにはHP1が結合することも知られていたが、その生理的意義は長らく不明であった。近年我々は、HP1結合がCPCの正常な活性維持に必須であることを示した[Abe et al., 2016]。加えて、Aurora BキナーゼによるHP1へのリン酸化が、HP1のCPCに対する安定的な結合を保障していることも明らかとなり、HP1/CPC相互作用における正のフィードバックループ機構の存在が示唆されていた。そこで本研究員は、HP1によるCPC活性制御機構の解明を目標に掲げて研究を遂行した。その際、HP1が結合するINCENPの天然変性領域(IDR)に着目して構造生物学的な観点からその解析を進めることにした。まず本年は、前年のNMR解析から明らかとなったHP1/INCENP結合新規領域中における、相互作用に必須のアミノ酸残基を特定した。このアミノ酸残基は従来の結合モチーフと同程度に重要である事も判明し、HP1の既知の結合様式とは一線を画す新たな結合様式の存在が示唆された。加えて、前年のHigh-Speed AFM解析からHP1結合に伴ってINCENPのIDRがより伸長傾向になることが判明していた。このことから本年は、培養細胞の実験系においてCPCを強制的に屈曲させる機構を開発すべく、ラパマイシンを介したFKBP/FRBのヘテロダイマー形成能力を利用し、FKBP/FRB 付加INCENP変異体恒常発現株を樹立した。今後は、ラパマイシン添加によってINCENPの伸長を阻害した際の表現型解析を行う予定である。