鐘巻研究室・分子細胞工学研究室

ヒト細胞における新たな遺伝学を用いたDNAトランスアクションの解析

教員




Research Summary

当研究室は、植物ホルモンオーキシンにより活性化される、植物内のタンパク質分解メカニズムをヒト細胞に移植することで、特定のタンパク質をオーキシン依存的に分解除去するAID技術を開発しました。さらに、CRISPR–Casゲノム編集技術と組み合わせ、ヒトコンディショナル変異細胞を作る方法を確立しました。作成した変異細胞では、半減期30分以下で標的タンパク質を分解除去することができます。AID技術を応用してヒトゲノムDNAがいかに安定維持されているのか、特にDNA複製と他のDNAトランスアクションの関連性を明らかにしようとしています。

オーキシンデグロン(AID)技術
(A)CRISPR-Cas9により標的とする遺伝子を切断し、ドナープラスミドを利用してAIDタグの挿入を行う。発現した融合タンパク質は、オーキシン存在下では植物由来TIR1を含むE3ユビキチンリガーゼにより認識されて分解に導かれる。
(B)コヒーシンを構成するRAD21に改変AID タグと蛍光タンパク質を付加した。この細胞では、オーキシン添加により迅速にRAD21タンパク質が分解される。
(C)RAD21のシグナルを定量化した。

Selected Publications

Gibcus JH, Samejima K, Goloborodko A, Samejima I, Naumova N, Nuebler J, Kanemaki MT, Xie L, Paulson JR, Earnshaw WC, Mirny LA, Dekker J. A pathway for mitotic chromosome formation. Science. 2018 Feb 9;359(6376).

Natsume T, Nishimura K, Minocherhomji S, Bhowmick R, Hickson ID, Kanemaki MT. Acute inactivation of the replicative helicase in human cells triggers MCM8- 9-dependent DNA synthesis. Genes Dev. 2017 Apr 15;31(8):816-829.

Natsume T, Kanemaki MT. Conditional Degrons for Controlling Protein Expression at the Protein Level. Annu Rev Genet. 2017 Nov 27;51:83-102.

Natsume T, Kiyomitsu T, Saga Y, Kanemaki MT. Rapid Protein Depletion in Human Cells by Auxin-Inducible Degron Tagging with Short Homology Donors. Cell Rep. 2016 Apr 5;15(1):210-218.


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