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中心体生物学研究室・北川研究室

複合的アプローチを用いた中心体複製の分子メカニズムの解明
特任准教授     北川 大樹   dkitagaw 
研究室URL :  http://www.nig.ac.jp/labs/CentrBio
 中心体は染色体のように細胞周期ごとに一度だけ複製されます。中心体は紡錘体の形成に重要な役割を担っており、その複製は正常な染色体分配、細胞分裂に必須であるばかりでなく、ゲノム安定性維持にも深く関与しています。 中心小体は中心体の核として機能し、また精子鞭毛や繊毛の形成を調節しています。中心小体が正常に機能しないと鞭毛や繊毛が形成されず、様々な疾病が起きることが知られています(ciliopathy、男性不妊症など)。中心小体は9回対称性を有した円筒状の構造体で、その不思議な自己複製機構は未解明な部分が多く、生物学の最大の謎の一つとされています。本研究室では細胞生物学、生化学、遺伝学、生物物理学、構造生物学的解析を駆使した複合的アプローチにより中心体構築の分子メカニズムを理解することを目指しています。主に線虫及びヒト培養細胞を用いて以下の研究課題に取り組んでいます。

 1. 新規中心小体構成因子の同定
 2. 中心体構成因子間のインタラクトーム解析
 3. In vitro再構成による中心小体構築のモデリング
 4. 発生過程における中心体動態及びその生理的意義の解明

(A)細胞周期に依存した中心小体の構築。(B)SAS-6二量体がカートホイール構造の中心部分を形成し、9回対称性を規定する。(C)SAS-6は中心小体複製に必要である。ヒト培養細胞においてRNAi法によりSAS-6を発現抑制すると中心小体複製が阻害される。 Centrin:中心小体マーカー。

Kitagawa, D., Flückiger, I., Polanowska, J., Keller, D., Reboul, J., and Gönczy, P. (2011) PP2A phosphatase acts upon SAS-5 to ensure centriole formation in C. elegans embryos. Dev Cell, 20, 550-562.

Kitagawa, D., Vakonakis, I., Olieric, N., Hilbert, M., Keller, D., Olieric, V., Bortfeld, M., Erat, M.C., Flückiger, I., Gönczy, P., and Steinmetz, M.O. (2011) Structural basis of the 9-fold symmetry of centrioles. Cell 144, 364-375.

Kitagawa, D., Busso, C., Fluckiger, I., and Gönczy, P. (2009). Phosphorylation of SAS-6 by ZYG-1 is critical for centriole formation in C. elegans embryos. Dev Cell 17, 900-907.

准教授
北川 大樹
 dkitagaw