국립 선진 산업 과학 및 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장 (Nakabachi Ryoji) (이하 "AIST") 생물 의학 연구 부서 [Oamitani Katsuhiro, Research Division, Oamitani Katsuhiro], Takada Hideaki의 고급 산업 과학 및 기술 연구소, Cell and Biomedical Engineeration Group의 최고 연구원칼슘 이온| 부족한 경우바카라 커뮤니티체Kintochore9050_9087미세 소관불안정 해져서 비정상적인 바카라 커뮤니티체 정렬을 초래했습니다
세포 분열 동안 세포에서 칼슘 이온의 농도가 감소하면, 분열 단계 동안 바카라 커뮤니티체 정렬 이상이 관찰된다 여기서, 우리는 세포 내에서 미세 소관과 키 네토 코어 단백질의 역학을 봅니다라이브 셀 이미징면역 학적 방법에 의해, 우리는 칼슘 이온 농도의 감소가 키네토 코어에서 키네토 코어 단백질 중 하나 인 CENP-F의 사라짐을 유발한다는 것을 발견했다 이로 인해 불안정한 키 네토 코어 미세 소관이 발생하고 비정상적인 바카라 커뮤니티체 정렬을 초래할 수 있습니다 미래에 CENP-F에 칼슘 이온이 작용하는 메커니즘을 명확히함으로써 유기체가 안정적인 방식으로 게놈을 유지하는 메커니즘을 더욱 명확하게 할 수 있기를 희망합니다
이 업적의 세부 사항은 2017 년 8 월 4 일에 게시 될 예정입니다과학 보고서
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| 칼슘 이온 결핍이 바카라 커뮤니티체 이상을 유발하는 모델 |
유기체에 대한 유전자 정보는 DNA에 기록되며, 세포가 분열되면, DNA는 바카라 커뮤니티체라는 구조로 접어서 복제 된 DNA가 두 딸 세포 사이에 안전하고 균일하게 분포된다 그러나 유기체가 바카라 커뮤니티체 구조를 어떻게 구성하는지는 확실하지 않습니다 세포가 바카라 커뮤니티체를 구성하지 못하면 DNA는 딸 세포에 제대로 분포되지 않아 바카라 커뮤니티체 및 세포암의 수의 이상을 초래합니다 따라서 바카라 커뮤니티체 구성 메커니즘을 설명하면 질병의 치료 및 예방으로 이어질 수있는 단서를 제공 할 것으로 예상됩니다
바카라 커뮤니티체 구성에 필요한 몇 가지 요인이보고되었으며 그 중 하나는Divalent Cation의 칼슘 이온입니다 칼슘 이온은 세포 내 신호 전달을 매개하는 신호 분자로서 역할을하는 것으로 잘 알려져 있지만, 세포에서 칼슘 이온의 농도가 감소 할 때 바카라 커뮤니티체의 구조가 팽창하고 바카라 커뮤니티체의 구조가 비정상적으로 정렬되므로 바카라 커뮤니티체 구조적 인자로서 칼슘 이온의 기능이주의를 끌고있다
AIST는 생명 현상을 이해하고 결과를 질병 스크리닝 및 기본 약물 발견 기술의 개발에 적용하는 연구를 촉진하고 있습니다 최근에, 그것은 DNA와 단백질의 조립이었다Chromatin구조 및유전자 발현사이의 관계 주목을 끌고 있으며, 배아 발달 및 세포 분화 동안 바카라 커뮤니티질 (예 : 밀착 또는 열리는 바카라 커뮤니티질 구조의 변화)의 구조적 변화에 대한 보고서가 증가하고있다 또한, 세포 분열 동안 바카라 커뮤니티질 구조의 이상은 게놈 불안정화로 이어지고 심각한 질병을 유발한다 이러한 배경에 비해, 우리는 이제 세포 분열 단계 (바카라 커뮤니티체 구조) 동안 바카라 커뮤니티질 구조의 변화에 초점을 맞추고 칼슘 이온의 효과를 조사했다
이 연구는 과학 연구를위한 과학 보조금 보조금 홍보 (A)와 교육, 문화, 스포츠, 과학 기술의 우수성 연구 친교 프로젝트를위한 일본 협회 (Japan Society)에서 뒷받침되었습니다
세포 내 칼슘 이온 농도의 감소로 인한 바카라 커뮤니티체 정렬 이상 (도 1)의 원인을 명확히하기 위해, 먼저 미세 소관의 안정성을 평가했는데, 이는 유사 분열 바카라 커뮤니티체의 역학에 중요하다proteasome억제제 (MG132)를 갖는 중기 상태에서 인간 배양 세포 (HeLa 세포)를 정지시키고 세포는 투여된다baptaandIonomycin세포의 칼슘 이온을 감소시킨다 이 세포를 저온에 노출시키는 것은 바카라 커뮤니티체 키네토 코레에 결합되지 않은 불안정한 미세 소관을 초래합니다탈 중합칼슘 이온이 감소 된 세포에서 대부분의 미세 소관이 사라 졌기 때문에, 중심체 (중심 미세 소관)에 결합 된 미세 소관의 안정성은 정상 세포에 비해 감소 된 것으로 밝혀졌다 (도 2)
중심 미세 소관의 불안정화 원인은 (1)미세 소관 중합・ 비정상 탈 중합 및 (2) 바카라 커뮤니티체 중심체의 구조적 이상 (1)과 관련하여, 미세 소관을 구성하는 단백질 인 튜 불린을 발현하는 세포, 형광 단백질 mCherry는 살아있는 세포 이미징에 의해 융합되었다 미세 소관 중합 억제제로 유사 분열 세포의 처리는 미세 소관이 중합 될 수있게한다스핀들사라집니다 그 후, 세포가 미세 소관 중합 억제제가 제거되는 배지에서 배양 될 때, 미세 소관이 다시 연장되고 스핀들이 형성된다 시험관 실험에서, 칼슘 이온은 미세 소관 중합을 억제하지만,이 세포 내 실험에서, 심지어 칼슘 이온이 감소 된 세포에서도, 미세 소관의 중합 및 탈 중합은 정상 세포와 마찬가지로 발생 하였으므로, 따라서 세포 내에서 중합의 감소에 영향을 미치지 않았다
다음으로, (2)를 확인하기 위해, 중심체 신체의 형성에 필요한 단백질의 국소화는 면역 학적 기술을 사용하여 관찰되었다 결과적으로, 칼슘 이온 농도의 감소에도 불구하고, 바카라 커뮤니티체는 확장되지만 중심표면YA내부 보드에 위치한 단백질의 국소화에 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀졌다 반면에 중심코로 날 섬유의 구성 요소 중 하나 인 CENP-F의 실종이 관찰되었습니다 이는 칼슘 이온이 CENP-F의 중심체 신체의 국소화를 조절하는 요인임을 시사한다 CENP-F 실종을 갖는 불완전한 중심체는 미세 소관과의 결합을 확립하고 유지하기가 어렵다고 생각하여 중심 미세 소관을 불안정화시켜 바카라 커뮤니티체 정렬 이상을 유발합니다
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| 그림 1 유사 분열 세포에서 바카라 커뮤니티체 정렬 이상의 1 % 일반적으로, 중기 동안, 바카라 커뮤니티체는 세포의 적도 평면에 정렬되지만, 칼슘 이온 농도가 감소함에 따라, 비정상적인 정렬 (부분 비정상 정렬, 오정렬)이 증가하는 세포는 감소함에 따라
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| 그림 2 냉간 처리 후 세포의 미세 소관 칼슘 이온 농도가 감소 된 세포에서 (오른쪽), 중심체 미세 소관의 양 (녹색)은 정상 칼슘 이온 농도 (왼쪽)에 비해 상당히 감소된다 중심 조직으로부터의 CENP-F의 사라짐은 미세 소관을 불안정하게한다는 것이 밝혀졌다
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이번에는 칼슘 이온이 바카라 커뮤니티체 키네토 코어 단백질 인 CENP-F의 국소화를 조절하는 인자라는 것이 밝혀졌다 이는 유사 분열기 동안 바카라 커뮤니티체의 거동이 칼슘 이온 농도에 의해 조절됨을 나타낸다
앞으로, 우리는 칼슘 이온이 CENP-F의 국소화를 어떻게 조절하는지 조사하고, 유기체가 게놈을 안정적으로 유지하는 메커니즘을 명확하게하는 것을 목표로 할 것입니다 또한, 병든 세포를 사용하여 칼슘 이온 농도 및 바카라 커뮤니티체 행동을 측정함으로써, 우리는 또한 비정상적인 칼슘 이온 농도가 인간 건강에 미치는 영향을 조사 할 것입니다 이들은 세포 암을 예방하기위한 새로운 단서를 제공하는 것을 목표로합니다