アクティブボード・２０１０年３月
　　　　　・・・・・２０１０年　３月　１日更新・・・・・

研究発表を行った学会；
・第３２回日本分子生物学会年会
　２００９年１２月９日〜１２日（横浜）

タイトル；SUMOによるEF-hand型カルシウム結合タンパク質centrin-1の機能制御.
　
発表者；　田中　新菜　氏
　　　（熊本大学　大学院自然科学研究科　斉藤寿仁研究室）

Abstract；
【序論】体細胞分裂と比較し特に第一減数分裂は、二価染色体が2つの細胞に均等に分配されない点で非常に特殊である。その制御機序の理解は、生殖細胞の分化と生物多様性を生みだす仕組みを知る上で極めて重要である。第一減数分裂は、中心体（centrosome）から伸びた紡錘糸がそれぞれの対合した状態の相同染色体のキネトコアに同一極側のみで結合（monopolar attachment）するのが特徴であるが、この時期の中心体の特殊性を確立・維持する分子基盤については不明な点が多い。
　私は卒業研究で確立したbead halo法1), 2)を用い、SUMO（small ubiquitin-related modifier）に相互作用をする因子として精巣や網膜の組織特異に発現しているEF-hand型カルシウム結合タンパク質centrin-1を同定した。centrin-1は成熟精子の鞭毛基部の構成因子であることが知られている。しかし精巣分化や減数分裂でのSUMOやcentrin-1の働きは未知の部分が多い。そこで私は修士研究において、マウス精巣を材料に、SUMOとcentrin-1の相互作用の生理的な役割を明らかにすることを目的とした。
【結果】bead halo法を用いリコンビナントのSUMO-2/3とcentrin-1の相互作用をin vitroで解析したところ、Ca2+キレート剤EGTAが存在する反応系では相互作用が減弱し、CaCl2の添加で亢進することを見出した。この結果は、centrin-1がカルシウムイオン濃度に感受性を示すSUMO相互作用因子であることを示唆している3)。次にin vivoにおいて、日齢を追ったマウス精巣抽出液でウエスタンブロットを行ったところ、SUMO-2/3は恒常的に、centrin-1は21日齢以降で発現していることが確認された。次に35日齢のマウス精巣の切片を作成し、SUMO-2/3抗体とcentrin-1抗体を用い、2重間接免疫染色法による観察を行った。その結果、初期精母細胞の中心体でSUMO-2/3とcentrin-1が共局在することが示唆された。
【考察】カルシウム依存的なSUMO相互作用因子の報告例はcentrin-1が初めてで、精巣分化・減数分裂時にカルシウムシグナル伝達系とSUMO修飾系をリンクする分子を示唆できた。また、初期精母細胞の中心体でSUMO-2/3とcentrin-1が共局在したことから、第一減数分裂開始前にSUMO化タンパク質がcentrin-1との相互作用を介して中心体に運ばれることが、第一減数分裂の特殊性を保証する中心体の形成に重要なのではないかと考察される。

1) N Tanaka and H Saitoh, A real-time SUMO-binding assay for the analysis of the SUMO-SIM protein interaction network. (submitted)
2) J Uwada, N Tanaka, Y Yamaguchi, Y Uchimura, KI Shibahara, M Nakao and H Saitoh, The p150 subunit of CAF-1 causes association of SUMO2/3 with the DNA replication foci, Biochem. Biophys. Res. Commun. 391, 407-413 (2010)