Updated on 2025/06/06
博士（農学） ( 東京大学 )
修士（農学） ( 東京大学 )
2013.4 -
Chuo University Professor
2013.4 -
～ 中央大学理工学部 教授
2013.4 -
- Chuo University Professor
2011.4 - 2013.3
Saitama University Associate professor Graduate School of Science and Engineering
2001.4 - 2007.3
名古屋市立大学医学部生化学第二講座 助教授
2000.4 - 2001.3
Impeiral Cancer Research Fund
1997.4 - 2000.3
Impeiral Cancer Research Fund
1994.5 - 2000.3
東京大学医学部生化学第一講座 助手
日本分子生物学会
Yeast genetic society of Japan
日本分子生物学学会
Yeast genetic society of Japan
The molecular biology society of Japan
減数分裂
分化
遺伝子発現
細胞周期
"Cell cycle, gene expression, differentiation, meiosis"
meiosis
differentiation
gene expression
Cell cycle
Life Science / Molecular biology / 分子生物学
Maintenance of meiotic crossover against reduced double-strand break formation in fission yeast lacking histone H2A.Z Reviewed
Takatomi Yamada, Shintaro Yamada, Da-Qiao Ding, Yurika Fujita, Emi Takaya, Yasushi Hiraoka, Hiroshi Murakami, Kunihiro Ohta
GENE 743 2020.6
Pulsed-Field Gel Electrophoresis for Detecting Chromosomal DNA Breakage in Fission Yeast. Reviewed International journal
Takatomi Yamada, Hiroshi Murakami, Kunihiro Ohta
Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) 2119 135 - 143 2020
The conserved histone variant H2A.Z illuminates meiotic recombination initiation. Reviewed
Yamada S, Kugou K, Ding DQ, Fujita Y, Hiraoka Y, Murakami H, Ohta K, Yamada T
Current genetics 2018.3
Chk1-cyclin A/Cdk1 axis regulates origin firing programs in mammals. Reviewed
Nakanishi M, Katsuno Y, Niida H, Murakami H, Shimada M
Chromosome research : an international journal on the molecular, supramolecular and evolutionary aspects of chromosome biology 18 ( 1 ) 103 - 113 2010.1
Identification and Characterization of an Ecl1-Family Gene in Saccharomyces cerevisiae Reviewed
Kenko Azuma, Hokuto Ohtsuka, Satoka Mita, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 73 ( 12 ) 2787 - 2789 2009.12
DNA damage responses in skin biology--implications in tumor prevention and aging acceleration. Reviewed
Nakanishi M, Niida H, Murakami H, Shimada M
Journal of dermatological science 56 ( 2 ) 76 - 81 2009.11
Fission yeast Cdc24 is an RFC- and PCNA-interacting factor essential for S phase completion. Reviewed
Tanaka H, Tanaka K, Murakami H, Okayama H
Mol. Cell. Biol., 19 (2), 1038-1048 1999
Paul Nurse, バイクに跨った遺伝子の魔術師
羊土社 2016
Paul Nurse, バイクに跨った遺伝子の魔術師
Hiroshi Murakami（ Role： Sole author）
Yodosya 2016
実験医学
羊土社 2004.9
実験医学
羊土社 2002.3
実験医学別冊 新用語ライブラリー 細胞周期（野島博編）第二版
羊土社 1999.10
実験医学
羊土社 1996.5
実験医学
羊土社 1994.1
The histone variant H2A.Z promotes initiation of meiotic recombination in fission yeast.
Yamada S, Kugou K, Ding DQ, Fujita Y, Hiraoka Y, Murakami H, Ohta K, Yamada T
Nucleic Acids Res. 609 - 620 2018.1
The histone variant H2A.Z promotes initiation of meiotic recombination in fission yeast. Reviewed International journal
Yamada S, Kugou K, Ding DQ, Fujita Y, Hiraoka Y, Murakami H, Ohta K, Yamada T
Nucleic Acids Res. 46 ( 2 ) 609 - 620 2018.1
悪性中皮腫におけるBAP1遺伝子変異に対する合成致死遺伝子の網羅的探索
村上 優子, 渡並, 天野 美希, 小木曽 杏奈, 清成 信一, 紅 朋浩, 金田 典雄, 門松 健治, 村上 浩士, 関戸 好孝
生命科学系学会合同年次大会 2017年度 [3AT26 - 05(3P 2017.12
Sulfur restriction extends fission yeast chronological lifespan through Ecl1 family genes by downregulation of ribosome
Hokuto Ohtsuka, Masahiro Takinami, Takafumi Shimasaki, Takahide Hibi, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
Molecular Microbiology 105 ( 1 ) 84 - 97 2017.7
Sulfur restriction extends fission yeast chronological lifespan through Ecl1 family genes by downregulation of ribosome
Hokuto Ohtsuka, Masahiro Takinami, Takafumi Shimasaki, Takahide Hibi, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
MOLECULAR MICROBIOLOGY 105 ( 1 ) 84 - 97 2017.7
Correlation of Meiotic DSB Formation and Transcription Initiation Around Fission Yeast Recombination Hotspots
Shintaro Yamada, Mika Okamura, Arisa Oda, Hiroshi Murakami, Kunihiro Ohta, Takatomi Yamada
GENETICS 206 ( 2 ) 801 - 809 2017.6
Ecl1 is a zinc-binding protein involved in the zinc-limitation-dependent extension of chronological life span in fission yeast
Takafumi Shimasaki, Hokuto Ohtsuka, Chikako Naito, Kenko Azuma, Takeshi Tenno, Hidekazu Hiroaki, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS 292 ( 2 ) 475 - 481 2017.4
SGO1 is involved in the DNA damage response in MYCN-amplified neuroblastoma cells
Yuko Murakami-Tonami, Haruna Ikeda, Ryota Yamagishi, Mao Inayoshi, Shiho Inagaki, Satoshi Kishida, Yosuke Komata, Jan Koster, Ichiro Takeuchi, Yutaka Kondo, Tohru Maeda, Yoshitaka Sekido, Hiroshi Murakami, Kenji Kadomatsu
SCIENTIFIC REPORTS 6 p.31615 2016.8
SGO1 is involved in the DNA damage response in MYCN-amplified neuroblastoma cells
Yuko Murakami-Tonami, Haruna Ikeda, Ryota Yamagishi, Mao Inayoshi, Shiho Inagaki, Satoshi Kishida, Yosuke Komata, Jan Koster, Ichiro Takeuchi, Yutaka Kondo, Tohru Maeda, Yoshitaka Sekido, Hiroshi Murakami, Kenji Kadomatsu
SCIENTIFIC REPORTS 6 ( 6 ) p.31615 2016.8
Sexual development of Schizosaccharomyces pombe is induced by zinc or iron limitation through Ecl1 family genes
Hokuto Ohtsuka, Maiko Ishida, Chikako Naito, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS 290 ( 1 ) 173 - 185 2015.2
Regulation of wee1+ expression during meiosis in fission yeast
Yuko Murakami-Tonami, Hokuto Ohtsuka, Hirofumi Aiba, Hiroshi Murakami
Cell Cycle 13 ( 18 ) 2853 - 2858 2014.9
Regulation of wee1(+) expression during meiosis in fission yeast
Yuko Murakami-Tonami, Hokuto Ohtsuka, Hirofumi Aiba, Hiroshi Murakami
CELL CYCLE 13 ( 18 ) 2853 - 2858 2014.9
Ecl1 is activated by the transcription factor Atf1 in response to H2O2 stress in Schizosaccharomyces pombe
Takafumi Shimasaki, Hokuto Ohtsuka, Chikako Naito, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS 289 ( 4 ) 685 - 693 2014.8
Inactivation of SMC2 shows a synergistic lethal response in MYCN-amplified neuroblastoma cells
Yuko Murakami-Tonami, Satoshi Kishida, Ichiro Takeuchi, Yuki Katou, John M. Maris, Hitoshi Ichikawa, Yutaka Kondo, Yoshitaka Sekido, Katsuhiko Shirahige, Hiroshi Murakami, Kenji Kadomatsu
CELL CYCLE 13 ( 7 ) 1115 - 1131 2014.4
A new pma1 mutation identified in a chronologically long-lived fission yeast mutant
Chikako Naito, Hirokazu Ito, Tomoko Oshiro, Hokuto Ohtsuka, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
FEBS OPEN BIO 4 829 - 833 2014
The Fission Yeast php2 Mutant Displays a Lengthened Chronological Lifespan
Kazuaki Takuma, Hokuto Ohtsuka, Kenko Azuma, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 77 ( 7 ) 1548 - 1555 2013.7
The Fission Yeast php2 Mutant Displays a Lengthened Chronological Lifespan
Kazuaki Takuma, Hokuto Ohtsuka, Kenko Azuma, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 77 ( 7 ) 1548 - 1555 2013.7
Screening for long-lived genes identifies Oga1, a guanine-quadruplex associated protein that affects the chronological lifespan of the fission yeast Schizosaccharomyces pombe
Hokuto Ohtsuka, Shingo Ogawa, Hideaki Kawamura, Erika Sakai, Keiko Ichinose, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
Molecular Genetics and Genomics 288 ( 5-6 ) 285 - 295 2013.6
Screening for long-lived genes identifies Oga1, a guanine-quadruplex associated protein that affects the chronological lifespan of the fission yeast Schizosaccharomyces pombe
Hokuto Ohtsuka, Shingo Ogawa, Hideaki Kawamura, Erika Sakai, Keiko Ichinose, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
Molecular Genetics and Genomics 288 ( 5-6 ) 285 - 295 2013.6
Extension of Chronological Lifespan by ScEcl1 Depends on Mitochondria in Saccharomyces cerevisiae
Kenko Azuma, Hokuto Ohtsuka, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 76 ( 10 ) 1938 - 1942 2012.10
Extension of Chronological Lifespan by ScEcl1 Depends on Mitochondria in Saccharomyces cerevisiae
Kenko Azuma, Hokuto Ohtsuka, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 76 ( 10 ) 1938 - 1942 2012.10
Another way to induce synchronous meiosis
Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
CELL CYCLE 11 ( 10 ) 1874 - 1875 2012.5
Transient Structure Associated with the Spindle Pole Body Directs Meiotic Microtubule Reorganization in S. pombe
Charlotta Funaya, Shivanthi Samarasinghe, Sabine Pruggnaller, Midori Ohta, Yvonne Connolly, Jan Mueller, Hiroshi Murakami, Agnes Grallert, Masayuki Yamamoto, Duncan Smith, Claude Antony, Kayoko Tanaka
CURRENT BIOLOGY 22 ( 7 ) 562 - 574 2012.4
Chronological lifespan extension by Ecl1 family proteins depends on Prr1 response regulator in fission yeast
Hokuto Ohtsuka, Kenko Azuma, Sachiko Kubota, Hiroshi Murakami, Yuko Giga-Hama, Hideki Tohda, Hirofumi Aiba
GENES TO CELLS 17 ( 1 ) 39 - 52 2012.1
Chiasmata Promote Monopolar Attachment of Sister Chromatids and Their Co-Segregation toward the Proper Pole during Meiosis I
Yukinobu Hirose, Ren Suzuki, Tatsunori Ohba, Yumi Hinohara, Hirotada Matsuhara, Masashi Yoshida, Yuta Itabashi, Hiroshi Murakami, Ayumu Yamamoto
PLOS GENETICS 7 ( 3 ) e1001329 2011.3
Chiasmata Promote Monopolar Attachment of Sister Chromatids and Their Co-Segregation toward the Proper Pole during Meiosis I
Yukinobu Hirose, Ren Suzuki, Tatsunori Ohba, Yumi Hinohara, Hirotada Matsuhara, Masashi Yoshida, Yuta Itabashi, Hiroshi Murakami, Ayumu Yamamoto
PLOS GENETICS 7 ( 3 ) p.e1001329 2011.3
Ecl1, a Regulator of the Chronological Lifespan of Schizosaccharomyces pombe, Is Induced upon Nitrogen Starvation
Yukiko Miwa, Hokuto Ohtsuka, Chikako Naito, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 75 ( 2 ) 279 - 283 2011.2
hsf1(+) extends chronological lifespan through Ecl1 family genes in fission yeast
Hokuto Ohtsuka, Kenko Azuma, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS 285 ( 1 ) 67 - 77 2011.1
Mechanisms of dNTP supply that play an essential role in maintaining genome integrity in eukaryotic cells. Reviewed
Niida H, Shimada M, Murakami H, Nakanishi M
Cancer Sci. 101 ( 12 ) 2505 - 2509 2010.12
Mechanisms of dNTP supply that play an essential role in maintaining genome integrity in eukaryotic cells
Hiroyuki Niida, Midori Shimada, Hiroshi Murakami, Makoto Nakanishi
Cancer Science 101 ( 12 ) 2505 - 2509 2010.12
Pma1, a P-type Proton ATPase, Is a Determinant of Chronological Life Span in Fission Yeast
Hirokazu Ito, Tomoko Oshiro, Yasuyuki Fujita, Sachiko Kubota, Chikako Naito, Hokuto Ohtsuka, Hiroshi Murakami, Hirofumi Aiba
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 285 ( 45 ) 34616 - 34620 2010.11
Casein kinase II is required for the spindle assembly checkpoint by regulating Mad2p in fission yeast.
Shimada M
5th International fission yeast meeting, p.86 2009.10
Casein kinase II is required for the spindle assembly checkpoint by regulating Mad2p in fission yeast. Reviewed
Shimada M
5th International fission yeast meeting, p.86 2009.10
Cdc2p controls the forkhead transcription factor Fkh2p by phosphorylation during sexual differentiation in fission yeast
Midori Shimada, Chisato Yamada-Namikawa, Yuko Murakami-Tonami, Takashi Yoshida, Makoto Nakanishi, Takeshi Urano, Hiroshi Murakami
EMBO JOURNAL 27 ( 1 ) 132 - 142 2008.1
Mei4p coordinates the onset of meiosis I by regulating cdc25(+) in fission yeast
Yuko Murakami-Tonami, Chisato Yamada-Namikawa, Akiko Tochigi, Norio Hasegawa, Hisae Kojima, Mitoshi Kunimatsu, Makoto Nakanishi, Hiroshi Murakami
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 104 ( 37 ) 14688 - 14693 2007.9
Regulation of Cdc2p and Cdc13p is required for cell cycle arrest induced by defective RNA splicing in fission yeast
M Shimada, C Namikawa-Yamada, M Nakanishi, H Murakami
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 280 ( 38 ) 32640 - 32648 2005.9
Regulation of Cdc2p and Cdc13p is required for cell cycle arrest induced by defective RNA splicing in fission yeast.
Shimada M, Namikawa-Yamada C, Nakanishi M, Murakami H
J Biol Chem. 280 ( 38 ) 32640 - 32648 2005.9
A checkpoint control linking meiotic S phase and recombination initiation in fission yeast.
Tonami Y, Murakami H, Shirahige K, Nakanishi M
Proc Natl Acad Sci U S A. 5797 - 57801 2005.4
A checkpoint control linking meiotic S phase and recombination initiation in fission yeast.
Tonami Y, Murakami H, Shirahige K, Nakanishi M
Proc Natl Acad Sci U S A. 102 ( 16 ) 5797 - 57801 2005.4
DNA replication checkpoint control mediated by the spindle checkpoint protein Mad2p in fission yeast
Sugimoto, I, H Murakami, Y Tonami, A Moriyama, M Nakanishi
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 279 ( 45 ) 47372 - 47378 2004.11
Negative regulation of Chk2 expression by p53 is dependent on the CCAAT-binding transcription factor NF-Y
T Matsui, Y Katsuno, T Inoue, F Fujita, T Joh, H Niida, H Murakami, M Itoh, M Nakanishi
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 279 ( 24 ) 25093 - 25100 2004.6
減数分裂のDNA合成と遺伝子の組み換え開始を制御するチェックポイント機構
村上浩士
名古屋市立大学医学会雑誌 55 ( 2 ) 75 - 80 2004
The G1/S cyclin Cig2p during meiosis in fission yeast
A Borgne, H Murakami, J Ayte, P Nurse
MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 13 ( 6 ) 2080 - 2090 2002.6
Maintenance of replication forks and the S-phase checkpoint by Cdc18p and Orp1p
H Murakami, SK Yanow, D Griffiths, M Nakanishi, P Nurse
NATURE CELL BIOLOGY 4 ( 5 ) 384 - 388 2002.5
Regulation of premeiotic S phase and recombination-related double-strand DNA breaks during meiosis in fission yeast
H Murakami, P Nurse
NATURE GENETICS 28 ( 3 ) 290 - 293 2001.7
DNA replication and damage checkpoints and meiotic cell cycle controls in the fission and budding yeasts
H Murakami, P Nurse
BIOCHEMICAL JOURNAL 349 1 - 12 2000.7
DNA replication and damage checkpoints and meiotic cell cycle controls in the fission and budding yeasts
H Murakami, P Nurse
BIOCHEMICAL JOURNAL 349 ( 1 ) 1 - 12 2000.7
Fission yeast Eso1p is required for establishing sister chromatid cohesion during S phase
K Tanaka, T Yonekawa, Y Kawasaki, M Kai, K Furuya, M Iwasaki, H Murakami, M Yanagida, H Okayama
MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY 20 ( 10 ) 3459 - 3469 2000.5
Genetic studies with the fission yeast Schizosaccharomyces pombe suggest involvement of Wee1, Ppa2, and Rad24 in induction of cell cycle arrest by human immunodeficiency virus type 1 Vpr
M Masuda, Y Nagai, N Oshima, K Tanaka, H Murakami, H Igarashi, H Okayama
JOURNAL OF VIROLOGY 74 ( 6 ) 2636 - 2646 2000.3
Meiotic DNA replication checkpoint control in fission yeast
H Murakami, P Nurse
GENES & DEVELOPMENT 13 ( 19 ) 2581 - 2593 1999.10
A double-strand break repair component is essential for S phase completion in fission yeast cell cycling
K Suto, A Nagata, H Murakami, H Okayama
MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 10 ( 10 ) 3331 - 3343 1999.10
Fission yeast Cdc24 is a replication factor C- and proliferating cell nuclear antigen-interacting factor essential for S-phase completion
H Tanaka, K Tanaka, H Murakami, H Okayama
MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY 19 ( 2 ) 1038 - 1048 1999.2
A WD repeat protein controls the cell cycle and differentiation by negatively regulating Cdc2 B-type cyclin complexes
S Yamaguchi, H Murakami, H Okayama
MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 8 ( 12 ) 2475 - 2486 1997.12
Cell cycle checkpoint control
H Murakami, H Okayama
EXPERIMENTAL AND MOLECULAR MEDICINE 29 ( 1 ) 1 - 11 1997.3
Stress signal, mediated by a HOG1-like MAP kinase, controls sexual development in fission yeast
T Kato, K Okazaki, H Murakami, S Stettler, PA Fantes, H Okayama
FEBS LETTERS 378 ( 3 ) 207 - 212 1996.1
Cell cycle control in fission yeast and mammals: Identification of new regulatory mechanisms
H Okayama, A Nagata, S Jinno, H Murakami, K Tanaka, N Nakashima
ADVANCES IN CANCER RESEARCH, VOL 69 69 ( 69 ) 17 - 62 1996
Cell cycle control in fission yeast and mammals: Identification of new regulatory mechanisms
H Okayama, A Nagata, S Jinno, H Murakami, K Tanaka, N Nakashima
ADVANCES IN CANCER RESEARCH, VOL 69 69 17 - 62 1996
A KINASE FROM FISSION YEAST RESPONSIBLE FOR BLOCKING MITOSIS IN S-PHASE
H MURAKAMI, H OKAYAMA
NATURE 374 ( 6525 ) 817 - 819 1995.4
MONOCLONAL-ANTIBODY DETECTION OF PROLACTIN-BINDING SUBUNITS IN THE RABBIT MAMMARY-GLAND
H MURAKAMI, F IKE, K KOHMOTO, S SAKAI
BIOCHEMICAL JOURNAL 256 ( 3 ) 917 - 922 1988.12
BINDING OF PROLACTIN AND MONOCLONAL-ANTIBODY TO PROLACTIN RECEPTORS IMMOBILIZED ON A NITROCELLULOSE MEMBRANE-FILTER
S SAKAI, H MURAKAMI
ANALYTICAL BIOCHEMISTRY 167 ( 2 ) 406 - 410 1987.12
Meiotic DNA replication checkpoint linking pre-meiotic DNA replication and recombination
Kosuge S, Yamada T, Aiba H, Murakami H
Yeast Genetics and Molecular Biology News Japan 2017.9
Regulation of mei4+ expression during mitotic cell cycle in fission yeast
Yuuki Akiya, Atsushi Ogihara, Hirofumi Aiba, Hiroshi Murakami
9th International Fission yeast meeting, 2017.5
Regulation of mei4+ expression during mitotic cell cycle in fission yeast
9th International Fission yeast meeting, 2017
Meiotic DNA replication checkpoint linking pre-meiotic DNA replication and recombination
Yeast Genetics and Molecular Biology News Japan 2017
分裂公募S.pombeの減数分裂期組換えに関わるHop1のHORMAドメインの機能解析
炭谷悠人, 山田貴富, 太田邦史, 村上浩士
第38回日本分子生物学会年会 2015.12
Regulation of wee1+ expression during meiosis in fission yeast,
6th international fission yeast meeting, 2011.6
Role of CK2 on the cell cycle checkpoints in fission yeast
BIT s 4th Annual Protein and Peptide Conference 2011.3
Role of CK2 on the cell cycle checkpoints in fission yeast
BIT s 4th Annual Protein and Peptide Conference 2011
Regulation of wee1+ expression during meiosis in fission yeast,
6th international fission yeast meeting, 2011
Role of CK2 on the cell cycle checkpoints in fission yeast
6th International Conference on Protein Kinase CK2 2010.9
Role of CK2 on the cell cycle checkpoints in fission yeast
6th International Conference on Protein Kinase CK2 2010
Casein kinase II is required for the spindle assembly checkpoint by regulating Mad2p in fission yeast.
Shimada M, Yamamoto A, Murakami-Tonami Y, Nakanishi M, Yoshida T, AIba H
5th International fission yeast meeting, 2009.10
Casein kinase II is required for the spindle assembly checkpoint by regulating Mad2p in fission yeast.
5th International fission yeast meeting, 2009
Mei4p coordinates the onset of meiosis by negatively regulating wee1+ in fission yeast
Murakami-Tonami Y
2008.7
Mei4p coordinates the onset of meiosis by negatively regulating wee1+ in fission yeast
2008
Cell cycle regulation by forkhead transcription factors in fission yeast,
CRUK seminar 2006.3
Cell cycle regulation by forkhead transcription factors in fission yeast,
CRUK seminar 2006
フォークヘッド型転写因子と細胞周期制御機
Murakami H
日本分子生物学会 2005.12
The mechanism of cell cycle arrest causes by mRNA splicing defects in fission yeast
Shimada M, Nakanishi M
3rd International fission yeast meeting 2004.8
The mechanism of cell cycle arrest causes by mRNA splicing defects in fission yeast
3rd International fission yeast meeting 2004
分裂酵母における減数分裂の細胞周期チェックポイント制御機構
Murakami H
医学会総会 2003.12
細胞周期におけるチェックポイント制御機構
村上浩士, 岡山博人
第５２回日本癌学会 1996.10
減数分裂の制御機構
2014.4 -
アンチセンス鎖の分子機能解析
2012.4 -
エピジェネティックスの変換機構
2009.4 -
減数分裂の制御機構
2009.4 -
抗がん剤のスクリーニング系の開発
2013 -
遺伝子科学研究
Molecular Mechanism of Mitotic Catastrophe
Grant number：17390084 2005 - 2006
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) NAGOYACITY UNIVERSITY
NAKANISHI Makoto, MURAKMI Hiroshi, NIIDA Hiroyuki
Grant amount： \14600000 （ Direct Cost: \14600000 ）
Mitotic catastrophe has been first identified as a lethal phenotype with gross abnormalities of chromosome segregation during mitosis in some fission yeast mutant strains. Similar lethal phenotype was also observed in mammalian cells as a result from premature mitosis or failure to undergo complete mitosis. However, there is no broadly accepted definition of the term "mitotic catastrophe", presumably due to lack of the major processes dictating mitotic catastrophe in molecular and genetic terms. Mitotic catastrophe occurs as a result of uncoupling of the onset of mitosis from the completion of DNA replication, but how the ensuing lethality is regulated or what signals are involved is largely unknown. We demonstrate here the essential role of the ATM/ATR-Chk2-p53 pathway in the mitotic catastrophe observed in Chkl-deficient cells. Chk1 deficiency resulted in a premature onset of mitosis due to abnormal activation of cyclin B-Cdc2, and led to the activation of caspases 3 and 9 through cytoplasmic release of histone H1 and cytochrome c. Chkl-deficient cells were effectively rescued from lethality by the addition of caspase inhibitor. The Chkl deficiency resulted in foci formation of phosphorylated histone H2AX and the activation of Chk2, followed by an increase in the amount of p53 protein. Inhibition of ATM and ATR with caffeine also protected the lethality-prone Chkl-deficient cells. Chk2-deficient and p53-deficient cells were resistant to lethality from Chkl depletion. Our results therefore suggest that ATM/ATR-Chk2-p53 is required for mitotic catastrophe that eliminates cells escaping Chkl-dependent mitotic regulation. Loss of this function might be important in mammalian tumorigenesis.
Cell cycle checkpoint control
Grant number：17370072 2005 - 2006
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) NAGOYA CITY UNIVERSITY
MURAKAMI Hiroshi
Grant amount： \14600000 （ Direct Cost: \14600000 ）
During meiosis, high levels of recombination initiated by DNA double-strand breaks (DSBs) occur only after DNA replication. How DSB formation is coupled to DNA replication is unknown, however. We examined several DNA replication proteins for a role in this coupling in Schizosaccharomyces pombe and now show that ribonucleotide reductase (RNR), the rate-limiting enzyme of deoxyribonucleotide synthesis and the target of the DNA synthesis inhibitor hydroxyurea (HU), is indirectly required for DSB formation linked to DNA replication. In cells in which the function of the DNA replication checkpoint proteins Rad1p, Rad3p, Rad9p, Radl7p, Rad26p, Huslp, or Cdslp was compromised, however, DSB formation occurred at similar frequencies in the absence or presence of HU. The DSBs in the HU-treated mutant cells occurred at normal sites and were associated with recombination. We propose that the sequence of meiotic S phase and initiation of recombination is coordinated by DNA replication checkpoint proteins.
The kinase Cdc2p is a central regulator of entry into and progression through nuclear division during mitosis and meiosis in eukaryotes. Cdc2p is activated at the onset of mitosis by dephosphorylation on tyrosine-15, the phosphorylation status of which is determined mainly by the kinase Weel p and the phosphatase Cdc25p. In fission yeast, the forkhead-type transcription factor Mei4p is required for expression of many genes during meiosis, with mei4 mutant cells arresting before meiosis I. The mechanism of cell cycle arrest in mei4 cells has remained unknown, however. We now show that cdc25+ is an important target of Mei4p in control of entry into meiosis I. Forced dephosphorylation of Cdc2p on tyrosine-15 thus induced meiosis I in mei4 mutant cells without a delay, although no spores were formed. We propose that Mei4p acts as a rate-limiting regulator of meiosis I by activating cdc25+ transcription in coordination with other meiotic events.
RNAの異常をモニターする細胞周期制御機構
Grant number：17026032 2005 - 2006
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究 名古屋市立大学
村上 浩士
Grant amount： \5600000 （ Direct Cost: \5600000 ）
多くの生物でRNAスプライシングに異常が生じると細胞周期のG2期に停止することが知られている。さらに、イントロンを分解する酵素が失活した場合もG2期からM期への進行に大きな障害が生じることも明らかにされている。しかし、どのような機構で細胞周期が停止しているのか明らかにされていなかった。そこで、分裂酵母を用い、RNAスプライシング変異株において細胞周期が停止しない変異株をスクリーニングし、数種類の変異株を得た。その原因遺伝子を同定したところ、カゼインキナーゼ2,wee1とrad24であった。BタイプサイクリンであるCdc13を過剰発現させても細胞周期を進行させることができた。すなわち、RNAスプライシングに異常が生じてもCdc2キナーゼが活性化されればG2期停止を解除させることができた。しかし、既知のDNA損傷のチェックポイント機能が失われてもRNAスプライシング変異株の細胞周期は停止したままであった。これはRNA転写後調節と細胞周期の連携が新しいチェックポイント機構により制御されている重要な手がかりであると考えられる。また、スプライシング異常によりCdc13タンパク質の量が低下していたことから、Cdc13タンパク質の量の調節がこの細胞周期制御機構の重要な制御機構になっていると考えられる。
DNA複製と損傷をモニターする細胞周期制御機構
Grant number：17013075 2005
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究 名古屋市立大学
村上 浩士
Grant amount： \7600000 （ Direct Cost: \7600000 ）
申請者は最近、スピンドルチェックポイントにおいて中心的な役割を果たしている分裂酵母のMad2がDNA複製チェックポイントに関与していることを見つけた。Chk1のリン酸化を指標にするとMad2はChk1の下流もしくは、独立にCdc2の制御をしている可能性が見いだされた.現在、さらにMad2の制御機構について解析中である.
また、RNAスプライシング変異による細胞周期停止に必須な因子として単離したカゼインキナーゼ2(CK2)の変異株は、微小管変異によるmetaphaseからanaphaseへの遅延があまりみられないというスピンドルチェックポイント異常を示した。また、CK2のサブユニットをコードする遺伝子の変異株はスピンドルの形成を阻害する薬剤に対して感受性を示した.このことより、CK2はスピンドルチェックポイントに関与している可能性があるので、その制御機構について現在、さらに解析中である.
フォークヘッド型転写因子は高等動物ではすでに50以上存在することが知られ、発生、分化や癌化などに関与しているといわれている.分裂酵母には4つフォークヘッド型転写因子が存在し、その中のFkh2とfhl1が接合に関与していることを見いだした.fhk2破壊株やfkh2 fhl1破壊株では接合に必須の転写因子ste11の発現が低下していた。fkh2破壊株やfkh2 fhl1破壊株でste11を過剰発現すると接合が回復したので、これらの変異株での接合率低下はste11の発現低下によると考えられる.現在、fkh2やfhl1の作用機構を解析中である。
減数分裂における細胞周期制御機構
Grant number：16026238 2004 - 2005
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究 名古屋市立大学
村上 浩士
Grant amount： \3700000 （ Direct Cost: \3700000 ）
細胞周期の制御機構は遺伝情報を安定して維持するために必須の役割を果たしている。また、この制御機構は酵母からヒトに至るまで非常に保存された機構であることも知られている。体細胞分裂の細胞周期制御は少しずつ明らかになっているが、減数分裂ではほとんど未解明である。減数分裂での細胞周期制御で重要な問題はDNA複製と遺伝子組み換え開始のための二重鎖切断がどのように制御されているかほとんど未解明なことである。申請者は減数分裂のDNA合成と二重鎖切断の両方に必要な因子をスクリーニングした結果、リボヌクレオチドリダクターゼ(RNR)を同定した。すなわちRNRを阻害するとDNA合成も二重鎖切断も起こらなくなる。しかし、RNRを阻害した状態でも、DNA複製チェックポイントタンパク質(Rad1,Rad3,Rad9,Rad17,Rad26,Hus1,Cds1)が機能を失うと、二重鎖切断がかなりの頻度で起こることが明らかになった。また、この時の二重鎖切断は正常な場合と同じ位置に生じ、組み換え開始に必要な因子を必要とした。さらに、DNA複製チェックポイントタンパク質は細胞周期制御因子であるCdkをコントロールしていることが知られているが、この経路には必要がないことから新しい因子がチェックポイント因子のターゲットになっていることを明らかにした。すなわち、RNRが阻害されると、DNA複製が阻害されるだけでなく、チェックポイント因子を活性化し、二重鎖切断の開始を抑制するという新しいチェックポイント経路が減数分裂に存在することが明らかになった。
Cell cycle checkpoint control
Grant number：15370089 2003 - 2004
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) NAGOYA CITY UNIVERSITY
MURAKAMI Hiroshi
Grant amount： \15500000 （ Direct Cost: \15500000 ）
During meiosis, high levels of recombination initiated by DNA double-strand breaks (DSBs) occur only after DNA replication. How DSB formation is coupled to DNA replication is unknown, however. We examined several DNA replication proteins for a role in this coupling in Schizosaccharomyces pombe and now show that ribonucleotide reductase (RNR), the rate-limiting enzyme of deoxyribonucleotide synthesis and the target of the DNA synthesis inhibitor hydroxyurea (HU), is indirectly required for DSB formation linked to DNA replication. In cells in which the function of the DNA replication checkpoint proteins Rad1p, Rad3p, Rad9p, Rad17p, Rad26p, Hus1p, or Cdslp was compromised, however, DSB formation occurred at similar frequencies in the absence or presence of HU. The DSBs in the HU-treated mutant cells occurred at normal sites and were associated with recombination. In addition, Cdc2p is apparently not involved in this process. We propose that the sequence of meiotic S phase and initiation of recombination is coordinated by DNA replication checkpoint proteins.
Analysis of meiotic DNAdamage checkpoint
Grant number：14370518 2002 - 2004
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) NAGOYA CITY UNIVERSITY
HAYASHI Yutaro, HASHIMOTO Yoshihiro, MURAKAMI Hiroshi, NAKANISHI Makoto, KOHRI Kenjiro
Grant amount： \4700000 （ Direct Cost: \4700000 ）
Molecular mechanism in human meiosis is still unknown as no effective methods are established to analyze. We examined checkpoint system to DNA damage during fission yeast meiosis.
In vegetative cdsl cells, checkpoint Rad (Rad1, Rad3 etc.) dependent activation of Chk1 in response to hydroxyurea(HU) arrest the cell cycle in G2. But Chk1 dependent response to HU during meiosis is attenuated. To investigate the existence of meiotic DNA damage checkpoint system, rad1, chk1, cds1 mutants are treated with alkylating agent methylmethane sulfonate(MMS; 0.01%) during early meiosis. These mutants undergo aberrant chromosomal segregation, delayed and abnormal meiotic divisions at s similar rate to wild type. In meiotic cds1 cells with MMS, subtle phosphorylation in Chk1 protein is observed in immunoblot, compared to the vegetative cells. Cdc2-Tyr15 in meiotic S phase is also dephosphorylated. The DNA damage response of checkpoint mutants to MMS in this study suggests DNA damage checkpoint in fission yeast meiosis is attenuated or not in existence.
Recently, other groups have demonstrated that spontaneous S phase damage is repaired by activating recombination without checkpoint arrest. It is not shown whether the checkpoint aberration causes meiotic abnormality in human. As some genes related to the DNA recombination have already identified in human, it would be significant to examine the genes to know the molecular mechanism in meiosis.
DNA合成と二重鎖切断を連携する細胞周期制御機構
Grant number：15023250 2003
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究 名古屋市立大学
村上 浩士
Grant amount： \6200000 （ Direct Cost: \6200000 ）
現在知られているすべての真核生物において、減数分裂ではDNA複製が完了した後に遺伝子組み換えのための二重鎖切断が生じると考えられている。出芽酵母ではこの過程は直接カップリングしていることが知られている。本研究において、分裂酵母でこの過程を詳しく調べてみた。DNA合成阻害剤であるヒドロキシレア(HU)で処理すると、DNA複製が阻害されるだけでなく、二重鎖切断も阻害された。しかし、DNA複製後にHUを加えても二重鎖切断は阻害されなかった。このことより、HUは直接二重鎖切断の形成を阻害しているのではなく、DNA複製を介して二重鎖切断を抑制していると考えられる。すなわち、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていることが示唆される。そこで、DNA複製と二重鎖切断をカップリングさせているような因子をスクリーニングしたところ、Rad1,Rad3,Rad9,Rad17,Rad26,Hus1,Cds1がこの制御に必要であることが明らかになった。さらに、これらの変異株でみられる二重鎖切断は正常な場合と同じ位置に観察された。以上のことから、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていると考えられる。このチェックポイントはいかなる生物でも未同定の新しい経路であると思われる。また、このような因子のホモログはヒトにおいても存在し、DNA複製や損傷のチェックポイント機能があると考えられている。従って、この研究により、チェックポイント因子がヒトを含む高等動物の減数分裂におけるDNA複製と遺伝子組み換えのカップリングにも関与していることが推察された。
減数分裂における細胞周期チェックポイント制御機構
Grant number：14033241 2002 - 2003
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究 名古屋市立大学
村上 浩士
Grant amount： \4800000 （ Direct Cost: \4800000 ）
現在知られているすべての真核生物において、減数分裂ではDNA複製が完了した後に遺伝子組み換えのための二重鎖切断が生じると考えられている。出芽酵母ではこの過程は直接カップリングしていることが知られている。本研究において、分裂酵母でこの過程を詳しく調べてみた。DNA合成阻害剤であるヒドロキシレア(HU)で処理すると、DNA複製が阻害されるだけでなく、二重鎖切断も阻害された。しかし、DNA複製後にHUを加えても二重鎖切断は阻害されなかった。このことより、HUは直接二重鎖切断の形成を阻害しているのではなく、DNA複製を介して二重鎖切断を抑制していると考えられる。すなわち、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていることが示唆される。そこで、DNA複製と二重鎖切断をカップリングさせているような因子をスクリーニングしたところ、Rad1,Rad3,Rad9,Rad17,Rad26,Hus1,Cds1がこの制御に必要であることが明らかになった。さらに、これらの変異株でみられる二重鎖切断は正常な場合と同じ位置に観察された。以上のことから、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていると考えられる。このチェックポイントはいかなる生物でも未同定の新しい経路であると思われる。また、このような因子のホモログはヒトにおいても存在し、DNA複製や損傷のチェックポイント機能があると考えられている。従って、この研究により、チェックポイント因子がヒトを含む高等動物の減数分裂におけるDNA複製と遺伝子組み換えのカップリングにも関与していることが推察された。
DNA二重鎖切断をモニターする細胞周期制御機構
Grant number：14026044 2002
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究 名古屋市立大学
村上 浩士
Grant amount： \5200000 （ Direct Cost: \5200000 ）
ほとんどすべての真核生物において、減数分裂ではDNA複製が完了した後に遺伝子組み換えのための二重鎖切断が生じることが知られている。出芽酵母ではこの過程は直接カップリングしていることが知られている。本研究において、分裂酵母でこの過程を詳しく調べてみた。DNA合成阻害剤であるヒドロキシレア(HU)で処理すると、DNA複製が阻害されるだけでなく、二重鎖切断も阻害された。しかし、DNA複製後にHUを加えても二重鎖切断は阻害されなかった。このことより、HUは直接二重鎖切断の形成を阻害しているのではなく、DNA複製を介して二重鎖切断を抑制していると考えられる。すなわち、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていることが示唆される。そこで、DNA複製と二重鎖切断をカップリングさせているような因子をスクリーニングしたところ、Rad1,Rad3,Rad9,Rad17,Rad26,Hus1,Cds1がこの制御に必要であることが明らかになった。さらに、これらの変異株でみられる二重鎖切断は正常な場合と同じ位置に観察された。以上のことから、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていると考えられる。このチェックポイントはいかなる生物でも未同定の新しい経路であると思われる。また、このような因子のホモログはヒトにおいても存在し、DNA複製や損傷のチェックポイント機能があると考えられている。この研究により、このようなチェックポイント因子がヒトを含む高等動物の減数分裂におけるDNA複製と遺伝子組み換えのカップリングにも関与していることが示唆された。
細胞周期のチェックポイントの機構
Grant number：08670137 1996 - 1998
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 東京大学
村上 浩士, 永田 昭久, 岡山 博人
Grant amount： \1900000 （ Direct Cost: \1900000 ）
細胞周期のチェックポイント機構を解明するため、新しい遺伝子の単離や新たなチェックポイント機構の解明につながる解析を分裂酵母をモデル生物として行ってきた。
まず、細胞周期のDNA合成期にチェックポイント機構を発揮するcds1遺伝子の下流で働くと思われる変異株の単離に成功した。まだ、原因遺伝子のクローニングは行っていないが、新たな機能を有する遺伝子である可能性が高い。
次に、cds1遺伝子破壊株のDNA合成阻害剤感受性をマルチコピーで回復する遺伝子のスクリーニングを行った結果、分裂酵母のrad25遺伝子とsuc22遺伝子を単離した。
新たなチェックポイント制御因子を単離する目的で、M期に強制的に進入する変異株を抑圧する遺伝子のスクリーニングを行った結果、分裂酵母のste9遺伝子を単離した。この遺伝子の破壊株の機能解析から、細胞周期全体を制御するcdc2キナーゼのG1期における阻害因子であることが判明した。このことより、分化と細胞周期を結ぶチェックポイント機構の存在が示唆された。
DNA損傷のチェックポイントシグナルがどの段階で発信されているかは、現在まで大きな謎であった。抗がん剤を用いた解析から、分裂酵母の除去修復酵素からそのシグナルが発信されていることを明らかにした。
高等動物のcds1ホモログ遺伝子の探索は機能相補スクリーニングや、構造を利用したPCR法を用いて行っているが未だ成功してはいない。
Specific control of cell cycle entry by tyrosine phosphorylation of Cdk4
Grant number：08670139 1996 - 1997
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) University of Tokyo
JINNO Shigeki, MURAKAMI Hiroshi, NAGATA Akihisa, OKAYAMA Hiroto
Grant amount： \2200000 （ Direct Cost: \2200000 ）
In higher eukaryote, a majority of cells are arrested in a quiescent state. The G0-G1 transition is important because G0 arrested cells must enter G1 phase of the cell cycle when they work. Recently we Rreported That Cdk4 is inactivated by phosphorylation on tyrosine 17 and that this inactivation is required for UV irradiation induced G1 checkpoint arrest. Here we show that this Cdk4 phosphorylation occurs only in a quiescent state and dephosphorylation during their cell cycle entry. In the cells traversing G1, Cdk4 is not tyrosine-phosphorylated. Ultraviolet irradiation blocks dephosphorylation, thereby preventing the "start" of the cell cycle. Exponentially growing cells are not able to arrestin G1 upon UV irradiation, because Cdk4 is not phosphory lated. We conclude that tyrosine phosphorylation of Cdk4 is specifically used for the control of the G0-G1 transition and constitutes a major DNA damage-responsive checkpoint mechanism during this transition.
Development of methods for using fission yeast as a test tube for analyzing highly complex biological systems.
Grant number：07557196 1995 - 1997
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A) The University of Tokyo
OKAYAMA Hiroto, JINNO Shigeki, NAGATA Akihisa
Grant amount： \4300000 （ Direct Cost: \4300000 ）
During this research term, we have focused on the identification of new elements regulating onset of differentiation of fission yeast and isolated 4 such elements playing key roles regulating the onset of differentiation and switching growth and differentiation. One is phhl^+ encoding a stress MAP kinase highly homologous with mammalian p38. Analysis shows that phhl is required for nutrient starvation-invokes induction of Ste11, a key transcriptional factor essential for the onset of differentiation, providing a molecular basis for the promotion of differentiation by stress. The second is rcdl^+ whose structural homologues are present at least in budding yeast, plant, nematodes and humans. rcdl^+ is essential for nitrogen starvation-invoked differentiation and Ste11 induction. The human homologue of rcdl^+ is expressed abundantly in tests, ovary, spleen and thymus, where cell proliferation and differentiation are actively taking place. The third is nrdl^+ encoding a typical RNA binding protein. Analysis shows that the biological role of this gene is to inhibit differentiation by repressing Ste11-regulated genes essential for conjugation and/or meiosis until cells reach a critical point of starvation. We also isolated rat and human homologues of nrdl^+ by expression cloning using fission yeast as host. They are named ROD1. As far as assayd in fission yeast, ROD1 is functionally indistinguishable from nrdl^+. Overexpression of ROD1 in a human hematopietic cell line effectively blocks its differentiation to megakaryocytes.
The fourth is srwl^+ encoding a WD repeat protein. Cells lacking this gene are unable to start differentiation, poor to arrestin G1 and defectivein G2 control. The inability to start differentiation is suppressed by deletion of the cig2 cyclin gene, which we previously identified as a negative regulator of differentiation. Analysis shows that srwl^+ is essential for nutrient starvation-induced degradation of the Cdc13 mitotic cyclin. Thus, srwl^+ is a key factor switching between cell proliferation and differentiation.
DNA損傷と合成をモニターするチェックポイント機構
Grant number：08280206 1996
日本学術振興会 科学研究費助成事業 重点領域研究 東京大学
村上 浩士, 岡山 博人
Grant amount： \1800000 （ Direct Cost: \1800000 ）
DNA損傷と合成をモニターするチェックポイント機構を解明するため、新しい遺伝子の単離や新たなチェックポイント機構の解明につながる解析を分裂酵母をモデルとして行ってきた。
まず、細胞周期のDNA合成期にチェックポイント機能を発揮するcds1遺伝子の下流で働くと思われる分裂酵母の変異株の単離に成功した。まだ、原因遺伝子のクローニングは行っていないが、新たな機能を有する遺伝子である可能性が高い。
次に、cds1遺伝子破壊株のDNA合成阻害剤感受性をマルチコピーで回復する遺伝子のスクリーニングを行った結果、分裂酵母のrad25遺伝子とsuc22遺伝子を単離した。
DNA損傷のチェックポイントシグナルがどの段階で発信されているかは、現在まで大きな謎であった。抗がん剤を用いた解析から、分裂酵母の除去修復酵素からそのシグナルが発信されていることを明らかにした。
新たなチェックポイント制御因子を単離する目的で、M期に強制的に進入する変異株を抑圧する遺伝子のスクリーニングを行った結果、分裂酵母のste9遺伝子を単離した。この遺伝子の破壊株の機能解析から、細胞周期全体を制御するcdc2キナーゼのG1期における阻害因子であることが判明した。このことより、分化と細胞周期を結ぶチェックポイント機構の存在が示唆された。
高等動物のcds1ホモログ遺伝子の探索は機能相補スクリーニングや、構造を利用したPCR法を用いて行っているが未だ成功してはいない。
染色体複製開始と進行をモニターするチェックポイント機構
Grant number：08277203 1996
日本学術振興会 科学研究費助成事業 重点領域研究 東京大学
村上 浩士, 岡山 博人
Grant amount： \2000000 （ Direct Cost: \2000000 ）
染色体複製開始と進行をモニターするチェックポイント機構を解明するため、新しい遺伝子の単離や新たなチェックポイント機構の解明につながる解析を分裂酵母をモデル生物として行ってきた。
まず、細胞周期のDNA合成期にチェックポイント機能を発揮するcds1遺伝子の下流で働くと思われる分裂酵母の変異株の単離に成功した。まだ、原因遺伝子のクローニングは行っていないが、新たな機能を有する遺伝子である可能性が高い。
次に、cds1遺伝子破壊株のDNA合成阻害剤感受性をマルチコピーで回復する遺伝子のスクリーニングを行った結果、rad25遺伝子とsuc22遺伝子を単離した。
DNA損傷のチェックポイントシグナルがどの段階で発信されているかは、現在まで大きな謎であった。抗がん剤を用いた解析から、分裂酵母の除去修復酵素からそのシグナルが発信されていることを明らかにした。
新たなチェックポイント制御因子を単離する目的で、M期に強制的に進入する変異株を抑圧する遺伝子のスクリーニングを行った結果、ste9遺伝子を単離した。この遺伝子の破壊株の機能解析から、細胞周期全体を制御するcdc2キナーゼのG1期における阻害因子であることが判明した。このことより、分化と細胞周期を結ぶチェックポイント機構の存在が示唆された。
高等動物のcds1ホモログ遺伝子の探索は機能相補スクリーニングや、構造を利用したPCR法を用いて行っているが未だ成功してはいない。
Switch mechanism between mitotic growth and cell differentiation
Grant number：07457028 1995 - 1996
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) The University of Tokyo
NAGATA Akihisa, MURAKAMI Hiroshi, JINNO Shigeki, OKAYAMA Hiroto
Grant amount： \6900000 （ Direct Cost: \6900000 ）
In the fission yeast S.Pombe, switching from mitotic growth to sexual development is regulated by a highly complex mechanism. To isolate new genes involved in this switch mechanism, we have searched for multicopy suppressors of a patl-114^<ts> mutant, and identified three genes named rvs1^+, Igs69^+ and nrd1^+.
rsv1 (Required for Stationary phase Viability) is essential for fission yeast cell viability in a stationary induced by glucose starvation. rsv1^+ encodes a 47kD protein with two zinc finger motifs that show limitid homology with the Aspergillus Nidulans CREA,the budding yeast MIG1 and the mammalian Egr-1/NGF1-A genes. Cells deleted for rsv1^+ are unable to survive glucose starvation. Transcription of rsv1 is negatively regulated by the cAMP pathway and induced during glucose starvation. Viavility loss of the cells with the constitutively activated cAMP during entry into stationary phase is largely attributavle to poor induction of rsv1^+. Analysis also shows that cells need to receive starvation signals before entry into the stationary phase in order to maintain viavility in a glucose poor environment.
Igs69^+ encodes a 70kD protein with two zinc finger motifs like rsv1^+. Cells deleted for Igs69^+ are viable but grow slowly. It may be trouble with the cell separation.
nrd1^+ encodes a 52kD protein with four repeats of the RNA binding motif composed of two highly conserved amino acid sequences, RNP1 and RNP2. Cells deleted for nrd1^+ are viable and grow at a normal growth rate, but are markedly enhanced in conjugation in the presence of a plenty of nitrogen. Overexpression of nrd1^+ inhibits mating. In a close correlation with enhancement of mating, in ned1^+ cells, the basal level of ste11^+ expression is markedly elevated. nrd1^+ mRNA diminishes during nitrogen stavation. nrd1^+ rescues patl-114 cyc17^- double mutants. Conversely, res1^+, cyc17^+ or pka1^+ can rescue patl-114 nrd1^- cells. Thus, nrd1^+ is a key negative regulator of sexual differentiation, and its principal function is likely to be repression of ste11^+.
Moreover, we have isolated Rod1 gene, a rat homolog of fission yeast nrd1^+. Rod1 encodes a 57kD protein with with four repeats of the RNA binding motif cpmposed of two highly conserved amino acid sequences, RNP1 and RNP2 like nrd^+. Rodl can substitute for nrd1^+ in S.pombe cell. This suggest that the differentiation regulatory mechanism is conserved evolutionarily.
Eukaryotic Cell Cycle Control
Grant number：06404020 1994 - 1996
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A) The University of Tokyo
OKAYAMA Hiroto, MURAKAMI Hiroshi, JINNO Shigeki, NAGATA Akihisa
Grant amount： \25500000 （ Direct Cost: \25500000 ）
The goal of this research is to understand the molecular mechanism controlling the cell cycle "start" and the cell differentiation "start". To this end, fission yeast has been studied as a model organism because this organism is closely related to higher eukaryotes. During the past 3 years, we have discovered 4 novel factors controlling the onset of differentiation and 5 new factors controlling the cell cycle "start". Among the 4 factors are a B-type cyclin that negatively controls the onset of differentiation and positively controls the start of the cell cycle ; a stress signal MAP kinase called Phh1 that positively controls the onset of differentiation ; a novel protein named Rcd1 that is essential for nitrogen-starvation-induced start of differentiation ; Nrd1, a RNA binding protein that negatively controls the onset of differentiation. They have mammalian homologues, raising the possibility that the differentiation control system found in fission yeast may be conserved up to mammals.
Among the 5 cell cycle "start" factors are Res2, a DNA binding subunit that forms a transcriptional factor complex with Cdc10 ; Rep1 and Rep2, two transcriptional activator subunits that act by forming a complex with Res2-Cdc10 ; the new cyclin Pas1 that associates with Cdc2 kinase and activates Res2/Cdc10/Rep2 ; Spt1 a novel factor that binds Cdc18 and critically controls the onset and progression of S phase. Spt1 might form a control cascade independent of the Cdc2/Pas1-Res/Cdc10/Rep-Cdc18 cascade.
DNA合成と損傷をモニターするチェックポイント機構
Grant number：07255202 1995
日本学術振興会 科学研究費助成事業 重点領域研究 東京大学
村上 浩士, 岡山 博人
Grant amount： \1500000 （ Direct Cost: \1500000 ）
チェックポイント機構とは細胞周期を順序正しく進行することを保証する機構である。たとえば、真核生物にはDNA合成が完了するまでM期に進ませないという機構が存在している。また、DNAに損傷がおこると、損傷を修復するまで細胞周期を停止させるという機構も存在する。
分裂酵母では、細胞周期を進行するのに必須な遺伝子と、細胞周期を順序正しく保つのに必須な遺伝子(チェックポイント遺伝子)が存在することが知られている。しかし、どのようにDNAが合成しているのかを検知し、そのシグナルがどのように細胞分裂を制御しているcdc2キナーゼに伝達しているのかは全くわかっていない。
我々はDNAポリメラーゼαの温度感受性変異株を樹立し、これがチェックポイント機構に関与していることを明らかにした。次に、この株を宿主として新しいプロテインキナーゼ(cds1^+)をクローニングした。いろいろな解析の結果CdslキナーゼはDNAポリメラーゼαと結合し、DNA合成をモニターし、そのシグナルをcdc2キナーゼに伝達する機能を持つと結論した。
この研究よりDNA複製装置とチェックポイント遺伝子のつながりがはじめて明らかになった。また、cds1^+は非常に特異的に機能することが明らかになり、新しいチェックポイント遺伝子であることが解明された。
細胞周期と分化の制御機構
1990 -
遺伝子科学研究
Grant type：Competitive
分裂酵母を使って、細胞がどのようにDNAを複製し、染色体を分配して細胞分裂を行っている のか、分化はどのようにしておこるのか、遺伝子発現はどのように調節されているのか、減数分裂はどうな っているのかを解明する。
分裂酵母における細胞周期、遺伝子発現、分化および減数分裂制御
1986 -
遺伝子科学研究
Grant type：Competitive
Regulations of cell cycle, gene expression, sexual differentiation and meiosis
1986 -
Gene Science Research
Grant type：Competitive
