Cep57・Cep57L1を基軸とした中心小体間結合の分子機構の解明

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2022年度は、中心小体間接合と細胞周期の関係の詳細を明らかにするため、STED顕微鏡を用いた中心小体の観察と、薬剤実験を実施した。これまでの研究で、中心体タンパク質のCep57とCep57L1の発現を同時に抑制すると中心小体が間期のうちに早期分離することがわかっていたが、その正確な時期は不明であった。そこでまず、細胞周期マーカーとＤＮＡ複製阻害剤を用いて表現型が生じる時期を解析した。その結果、Cep57・Cep57L1発現抑制細胞の中心小体の分離は必ずS期中期以降であり、S期前期では接合が維持されていることが明らかになった。また阻害実験によって、CDK2-サイクリンAの活性がこの違いに重要であることが示された。続いて、中心小体間接合に関わる分子の要求性の変化の原因を知るため、中心小体をSTED顕微鏡で観察した。通常、Ｓ期中期以降の中心小体は垂直に接合しているが、CDK2-サイクリンAを阻害した条件では鋭角から鈍角まで幅広い角度を取っており、すなわち角度が不安定であった。この結果から、元々流動的なCep57やCep57L1がCDK2-サイクリンAの活性によって固く変化し、このことで中心小体の角度が安定し、両分子が接合維持に寄与するようになると推測している。Cep57と相互作用するタンパク質PCNTは、MOPDという遺伝病の原因遺伝子である。MOPDのもう一つの原因遺伝子は、マイナースプライソソームを構成するRNU4ATACである。RNU4ATACとPCNT及びCep57の関係を解析し、結果をCold spring harbor Asia RNA-meetingにて発表、Outstanding presentation awardを獲得した。また、論文由来の情報とデータベースの情報を元に実験計画を補助するシステムを開発し、実験医学2023年1月号に発表した。