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染色体自身が制御する分裂期の分子機構と、その機能破綻による疾患誘導機序の解明

阐明染色体本身控制的有丝分裂期的分子机制及其功能障碍诱发疾病的机制

基本信息

批准号：
16K21749
负责人：
横山英樹
金额：
$ 36.03万
依托单位：
Ibaraki National College of Technology (2018, 2020-2022)ID Pharma (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Home-Returning Researcher Development Research)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16K21749/
关键词：
細胞骨格・運動分裂期紡錘体染色体分配疾患誘導機序

项目摘要

細胞分裂に関与しうる蛋白質群を独自に同定し、それらの機能解析により紡錘体形成機構をはじめ分裂の未知の制御機構を解明している。昨年度、18の同定蛋白質をRNA干渉法によりヒト細胞からそれぞれノックダウンし、顕著な異常を示すものを選抜した。本年度はノックダウンにより紡錘体の多極化が誘導されるPABPN1、分裂期細胞数が異常に増加するNOC4Lについて解析を進めた。PABPN1 (poly A-binding protein nuclear 1)はmRNA前駆体のポリアデニル化に関わることが知られているが、紡錘体形成への関与の報告はない。高品質のヒトPABPN1抗体を得られなかったため、組換えPABPN1(Xenopus laevis)を発現、それを抗原としてウサギでXenopus PABPN1抗体を作製した。抗体を固定したビーズを用いて、カエル卵抽出液から内在性のPABPN1を効率よく除去することができた。この卵抽出液を用いて紡錘体形成の再構成反応を行ったところ、PABPN1がないと分裂期に染色体の周りに十分な微小管が重合せず、紡錘体も形成されなかった（中村ら、学会発表）。つまり、ヒトやカエルにおいてPABPN1は紡錘体形成に必須なことを明らかにできた。NOC4L(Nucleolar complex 4-like) はリボソームの生合成に関わることが知られているが、細胞分裂への関与の報告はない。我々は、NOC4Lノックダウンが分裂期細胞の増加だけでなく、紡錘体の多極化も引き起こすことを明らかにした（小川ら、学会発表）。また市販のヒトNOC4L抗体を用いてHeLa細胞を染色し、NOC4Lが紡錘体の両極に局在するのを見出した。さらにノックダウンによる異常は、ノックダウン耐性のNOC4Lを発現させると回復できた。つまり、NOC4Lは紡錘体極に局在して紡錘体の多極化を防ぐことで、細胞分裂の進行に貢献しているという結論に至った。

The protein groups involved in cell division are independently identified, and their functions are analyzed. The mechanisms for spindle formation and control of cell division are explained. In the past year, 18 of the same protein RNA stem method was used to detect the presence of abnormal proteins in cells. This year, the analysis of spindle multipolarization induced by PABPN1 and abnormal increase in cell number at division stage was advanced. PABPN1 (poly A-binding protein nuclear 1) is involved in the synthesis of mRNA precursors and the formation of spindles. High quality PABPN1 antibody was developed and synthesized with Xenopus laevis. The antibody is immobilized in the egg extract and removed from the egg extract. The egg extract is used to reconstruct the spindle formation. The chromosome cycle of PABPN1 is very small and the spindle formation is very small. PABPN1 is essential for spindle formation. NOC4L(Nuclear complex 4-like) is a complex of cells that are involved in cell division. The number of cells in the division phase increases, and the number of spindle multipolarization increases. The NOC4L antibody was used to stain HeLa cells, and the NOC4L was used to detect the presence of the spindle. This is the first time that the NOC4L has been restored to normal. NOC4L spindle pole position in the spindle multipolarization prevention, cell division progress contribution to the conclusion