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文部科学省科学研究費補助金「特定領域研究」細胞核ダイナミクス
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ヒトCENP-Aクロマチンダイナミクス
しきり線
研究代表者
   
依田 欣哉(研究代表者)
<名古屋大学・生物機能開発利用研究センター・純系動物器官機能利用分野・准教授>
〒464-8601 愛知県名古屋市千種区不老町
TEL: 052-789-5197 FAX: 052-789-5196
E-mail: i45156a@cc.nagoya-u.ac.jp

・主な研究内容
・研究室メンバー
・最近の研究成果
・総説・解説等
 
主な研究内容

・ヒト染色体におけるセントロメア複合体 (CENP-A複合体、ICEN) は特異的にI型αサテライト配列上に形成される(MCB, 02)。我々はICENを単離・精製しプロテオミクス解析により40種類の構成蛋白を明らかにした(ICEN1〜40)(GTC, 04, 06)。これまでに新規作成抗体あるいはEGFP融合遺伝子を用いた細胞内局在性の解析、native-ChIPによる蛋白相互作用、及びすべてのICENに対するsiRNAによる機能解析を行い(GTC, 06)、これらの結果及び分裂酵母における知見からセントロメアヘテクロマチン、CENP-Aクロマチン形成過程に関して、以下の様な作業仮説を考えている(図参照)。

 ステップ1:ICEN5/Prp16はRNA hlicaseモチーフを持ちpre-mRNAのsplicingに関与していると報告されている。間期にセントロメア上に局在し、siRNAによるノックダウン解析で娘染色体セントロメアの対合形成及び、染色体分配に著しい機能欠損が観察される。セントロメアヘテロクロマチン形成欠損の可能性を考えている。ステップ2: #9/DDB1, #15/cullin4A, #28/HDAC1, #38/HP1g。分裂酵母の系でこれらがセントロメアヘテロクロマチン形成に必要であることが報告されている。ポリコーム複合体 (PRC1: #26/RNF1, #27/HPC3, #29/HPH2, #30/BMI1, #31/RNF2)。これらの内いくつかについてはsiRNAにより染色体分配機能の欠損が観察された。#15/cullin4A及び#31/ RNF2はE3ユビキチンリガーゼであり、セントロメアヘテロクロマチンの形成と維持がきわめてダイナミックな過程であることを示唆している。ステップ3: RSF (#2-#8, Rsf-hSNF2H) リモデリング複合体がCENP-Aヌクレオソーム形成に関与する。ステップ4:CENP-Aクロマチン複合体の形成。新規セントロメア蛋白(ICEN#22/CENP-T, #24/U/50, #32/N, #33/L, #36/O, #37/K, #39/M, P, Q, R, S) 等が集合し、キネトコア前駆体が形成される(GTC, 06)。これらの結果はセントロメアヘテロクロマチン形成及びCENP-Aクロマチン形成が相互依存的/競合的で極めてダイナミックな現象であり、どちらも染色体分配機能に必須であることを示唆している。

 
研究室メンバー
・Marinela Perpelescu (外国人特別研究員)
・大竹興一郎(D2)
 
最近の研究成果

Alonso A, Yoda K and Warburton PE: Co-localization of CENP-C and CENP-H to discontinuous domains of CENP-A chromatin at human neocentromeres. Genome Biol. 8, R148 (2007)

Yoda K and Tomonaga T: Centromere Function and Chromosome Instability. “DNA Structure, Chromatin and Gene Expression” Kiyama, R. and Shimizu, M. (Eds), Research Signpost, Kerala, India. 219-235 (2006)

Izuta H and Yoda K: Comprehensive analysis of the ICEN (Interphase Centromere Complex) components enriched in the CENP-A chromatin of human cells. Genes Cells. 11, 673-684 (2006)

Tanaka Y, Yoda K and Yokoyama S: Human CENP-B induces translational positioning of nucleosomes on alpha-satellite sequences. J. Biol. Chem., 16, 41609-41618 (2005)

Tomonaga T, Yoda K and Nomura F: Centromere protein H is up-regulated in primary human colorectal cancer ant its overexpression induces aneuploidy. Cancer Res., 65, 4683-4689 (2005)

Robbins AR, Yoda K and Sackett DL: Inhibitors of histone deacetylases alter kinetochore assembly by disrupting pericentromeric heterochromatin. Cell Cycle, 4, 717-726 (2005)

Yoda K and Tomonaga T: Centromere identity originates in the structure of CENP-A/H4 tetramer itself: a mechanism for aneuploidy. Lancet, 364, 1022-1024 (2004)

Yoda K and Ando S: Immunological analysis and purification of centromere complex. Methods Enzymol., 375, 270-277 (2004)

Yoda K, Morishita S and Hashimoto H: Histone variant CENP-A purification, nucleosome reconstitution. Methods Enzymol., 375, 253-269 (2004)

Tanaka Y, Yoda K and Yokoyama S: Expression and purification of recombinant human histones. Methods, 33: 3-11 (2004 )

Obuse C and Yoda K: Proteomics Analysis of the Centromere Complex from HeLa Interphase Cells: UV-Damaged DNA Binding Protein 1 (DDB-1) is a component of the CEN-complex, while BMI-1 is transiently colocalized with the centromeric region in interphase. Genes Cells, 9, 105-120 (2004)

Alonso A, Yoda K and Warburton PE: Genomic microarray analysis reveals distinct locations for the CenpA binding domains in three human chromosome 13q32. Hum. Molec. Genet. 12, 2711-2721 (2003)

Tomonaga T, Yoda K and Nomura F: Overexpression and mistargeting of centromere protein-A in human primary colorectal cancer. Cancer Res. 63, 3511-3516 (2003)

LiuS-T, Yoda K and Yen TJ: Human CENP-I specifies localization of CENP-F, MAD1 and MAD2 to kinetochores and is essential for mitosis. Nature Cell Biol., 5, 341-345 (2003)

Goshima G, Yoda K and Yanagida M: Human centromere chromatin protein hMis12, essential for equal segregation, is independent of CENP-A loading pathway. J. Cell Biol., 160, 25-39 (2003)

 
総説・解説等
 
         
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