東北大学研究者紹介

研究分野 1

ライフサイエンス / 分子生物学 /

受賞 1

東北大学大学院医学系研究科女子大学院学生奨励賞（七星賞）

2019年3月　東北大学

論文 9

Multi-SpinX: An advanced framework for automated tracking of mitotic spindles and kinetochores in multicellular environments 査読有り

Binghao Chai, Christoforos Efstathiou, Muntaqa S. Choudhury, Kinue Kuniyasu, Saakshi Sanjay Jain, Alexia-Cristina Maharea, Kozo Tanaka, Viji M. Draviam

Computers in Biology and Medicine　2025年3月

DOI： 10.1016/j.compbiomed.2024.109626 　
Attenuated Chromosome Oscillation as a Cause of Chromosomal Instability in Cancer Cells

Kenji Iemura, Yujiro Yoshizaki, Kinue Kuniyasu, Kozo Tanaka

Cancers　13　(18)　4531-4531　2021年9月9日
出版者・発行元： MDPI AG
DOI： 10.3390/cancers13184531 　

eISSN：2072-6694

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Chromosomal instability (CIN) is commonly seen in cancer cells, and related to tumor progression and poor prognosis. Among the causes of CIN, insufficient correction of erroneous kinetochore (KT)-microtubule (MT) attachments plays pivotal roles in various situations. In this review, we focused on the previously unappreciated role of chromosome oscillation in the correction of erroneous KT-MT attachments, and its relevance to the etiology of CIN. First, we provided an overview of the error correction mechanisms for KT-MT attachments, especially the role of Aurora kinases in error correction by phosphorylating Hec1, which connects MT to KT. Next, we explained chromosome oscillation and its underlying mechanisms. Then we introduced how chromosome oscillation is involved in the error correction of KT-MT attachments, based on recent findings. Chromosome oscillation has been shown to promote Hec1 phosphorylation by Aurora A which localizes to the spindle. Finally, we discussed the link between attenuated chromosome oscillation and CIN in cancer cells. This link underscores the role of chromosome dynamics in mitotic fidelity, and the mutual relationship between defective chromosome dynamics and CIN in cancer cells that can be a target for cancer therapy.
Cdc7 kinase stimulates Aurora B kinase in M-phase. 国際誌査読有り

Sayuri ito, Hidemasa Goto, Kinue Kuniyasu, Mayumi Shindo, Masayuki Yamada, Kozo Tanaka, Gaik-Theng toh, Masaaki Sawa, Masaki Inagaki, Jiri Bartek, Hisao Masai

Scientific Reports　9　(18622)　1-15　2019年12月

DOI： 10.1038/s41598-019-54738-2 　
Delayed Chromosome Alignment to the Spindle Equator Increases the Rate of Chromosome Missegregation in Cancer Cell Lines 査読有り

Kinue Kuniyasu, Kenji Iemura, Kozo Tanaka

Biomolecules　9(1)　2019年1月
DNA損傷と修復染色体動態の異常による染色体不安定性の発生

田中耕三, 國安絹枝, 家村顕自

日本癌学会総会記事　75回　S1-1　2016年10月
出版者・発行元： (一社)日本癌学会
ISSN：0546-0476
Expression of a dynamin 2 mutant associated with Charcot-Marie-Tooth disease leads to aberrant actin dynamics and lamellipodia formation 査読有り

Hiroshi Yamada, Kinue Kobayashi, Yubai Zhang, Tetsuya Takeda, Kohji Takei

NEUROSCIENCE LETTERS　628　179-185　2016年8月

DOI： 10.1016/j.neulet.2016.06.030 　

ISSN：0304-3940

eISSN：1872-7972
Targeting of tubulin polymerization and induction of mitotic blockage by Methyl 2-(5-fluoro-2-hydroxyphenyl)-1H-benzo[d]imidazole-5-carboxylate (MBIC) in human cervical cancer HeLa cell 査読有り

Mohadeseh Hasanpourghadi, Chandrabose Karthikeyan, Ashok Kumar Pandurangan, Chung Yeng Looi, Piyush Trivedi, Kinue Kobayashi, Kozo Tanaka, Won Fen Wong, Mohd Rais Mustafa

JOURNAL OF EXPERIMENTAL & CLINICAL CANCER RESEARCH　35　(58)　1-13　2016年3月

DOI： 10.1186/s13046-016-0332-0 　

ISSN：1756-9966
CLIP-170 tethers kinetochores to microtubule plus ends against poleward force by dynein for stable kinetochore-microtubule attachment 査読有り

Mohammed Abdullahel Amin, Kinue Kobayashi, Kozo Tanaka

FEBS LETTERS　589　(19)　2739-2746　2015年9月

DOI： 10.1016/j.febslet.2015.07.036 　

ISSN：0014-5793

eISSN：1873-3468
Stabilization of actin bundles by a dynamin 1/cortactin ring complex is necessary for growth cone filopodia. 国際誌査読有り

Hiroshi Yamada, Tadashi Abe, Ayano Satoh, Nana Okazaki, Shota Tago, Kinue Kobayashi, Yumi Yoshida, Yoshiya Oda, Masami Watanabe, Kazuhito Tomizawa, Hideki Matsui, Kohji Takei

The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience　33　(10)　4514-26　2013年3月6日

DOI： 10.1523/JNEUROSCI.2762-12.2013 　

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Dynamin GTPase, a key molecule in endocytosis, mechanically severs the invaginated membrane upon GTP hydrolysis. Dynamin functions also in regulating actin cytoskeleton, but the mechanisms are yet to be defined. Here we show that dynamin 1, a neuronal isoform of dynamin, and cortactin form ring complexes, which twine around F-actin bundles and stabilize them. By negative-staining EM, dynamin 1-cortactin complexes appeared as "open" or "closed" rings depending on guanine nucleotide conditions. By pyrene actin assembly assay, dynamin 1 stimulated actin assembly in mouse brain cytosol. In vitro incubation of F-actin with both dynamin 1 and cortactin led to the formation of long and thick actin bundles, on which dynamin 1 and cortactin were periodically colocalized in puncta. A depolymerization assay revealed that dynamin 1 and cortactin increased the stability of actin bundles, most prominently in the presence of GTP. In rat cortical neurons and human neuroblastoma cell line, SH-SY5Y, both dynamin 1 and cortactin localized on actin filaments and the bundles at growth cone filopodia as revealed by immunoelectron microscopy. In SH-SY5Y cell, acute inhibition of dynamin 1 by application of dynamin inhibitor led to growth cone collapse. Cortactin knockdown also reduced growth cone filopodia. Together, our results strongly suggest that dynamin 1 and cortactin ring complex mechanically stabilizes F-actin bundles in growth cone filopodia. Thus, the GTPase-dependent mechanochemical enzyme property of dynamin is commonly used both in endocytosis and regulation of F-actin bundles by a dynamin 1-cortactin complex.

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MISC 6

染色体整列の遅延により引き起こされる染色体分配異常の機構招待有り

國安絹枝

東北医学雑誌　132　(1)　60-60　2020年
染色体整列の効率性の低下による高頻度な誤ったキネトコア-微小管結合の形成が染色体不安定性を引き起こす

國安絹枝, 家村顕自, 田中耕三

日本生化学会大会(Web)　91st　2018年
染色体整列の遅延により染色体不安定性が生じる機構

國安絹枝, 家村顕自, 田中耕三

日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　41st　2018年
染色体整列の時空間的な遅延が染色体不安定性を引き起こす

國安絹枝, 家村顕自, 田中耕三

日本細胞生物学会大会(Web)　69th　2017年
効率的な染色体整列の染色体安定性への関与招待有り

國安絹枝

東北医学雑誌　129　(1)　75-75　2017年
効率的な染色体整列の異常が染色体不安定性を引き起こす

國安絹枝, 家村顕自, 田中耕三

日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　39th　2016年

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共同研究・競争的資金等の研究課題 5

がん細胞と正常細胞での分裂期における個々の染色体動態の違いの解明

國安絹枝

2023年4月1日～ 2025年3月31日

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本研究は、任意の染色体を生きたヒト体細胞で可視化・追跡するシステムを用いて、分裂期を通した個々の染色体の動態に、がん細胞株と正常細胞株間でどのような差があるのかを明らかにすることを目的とし、CRISPR-dCas9法を応用した染色体標識による観察システムを構築した。任意の染色体として、ヒト体細胞における1番、2番、7番、15番、16番染色体のセントロメア領域付近の特異的なリピート配列を標的とした蛍光タンパク質と結合するアプタマーを付加したsgRNAを作成し、これがヌクレアーゼ活性を欠損したdCas9とDNA上に結合することで、任意の染色体のセントロメア領域付近を生きた細胞で可視化した細胞株を作出した。また、この作出した細胞株に、蛍光標識したタンパク質を発現させることで、染色体以外にも同時にライブセルイメージングによる観察が可能な細胞株を作出した。これらの細胞株を用いて、染色体腕部に局在するモーター分子Kid、KIF4Aを単独あるいは共に発現抑制した場合や、薬剤処理を行った場合でのライブセルイメージングによる解析を行なった。結果、染色体の大きさの違いにより、分裂期を通した個々の染色体の動態に特性があることが見出された。また、正常細胞株とがん細胞株での染色体の動態の違いについては、がん細胞株ではゲノム不安定性を有するため、任意の染色体の可視化および正常細胞株との比較した解析に、さらなる検討が必要であることが明らかになった。
大きさの異なる染色体間での分裂期における動態の違いの解明

國安絹枝

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

研究機関：Tohoku University

2021年4月1日～ 2023年3月31日

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本研究は、任意の染色体を生きた細胞で可視化・追跡するシステムを用いて、分裂期を通した個々の染色体の動態にどのような差があるのかを明らかにすることを目的とする。細胞分裂の際、複製された姉妹染色分体は核膜崩壊後、微小管により形成された紡錘体上をモーター分子や微小管による制御を受け速やかに移動し紡錘体中央部へ整列し、双方向から伸びる微小管とそれぞれのキネトコアが結合することで娘細胞へと均等に分配される。一方で、多くのがんでは染色体数の異常が見られ、その背景には高頻度な染色体分配の失敗が存在する。申請者はこれまでに、紡錘体中央部に遅れて整列する染色体の分配異常頻度が高いことを見いだした（Biomolecules, 2019）。しかし、これまで技術的な問題から任意の染色体を生きた細胞で標識し、他の染色体と区別して観察することは困難であり、どのような染色体が整列する際に遅れやすいのかという問題については解明できていない。そこで、本研究では、CRISPR-dCas9法を応用した染色体ラベリングシステムを構築し、任意の染色体を蛍光標識した細胞株を正常細胞株およびがん細胞株を用いて作出し、それらにおいて染色体分配時のライブセルイメージングを行い分裂期を通した任意の染色体動態を解析した。個々の染色体の動きを調べることにより、どのような染色体が遅れて整列し、分配異常へ至りやすいのかを明らかにする。本研究は、がん細胞で特徴的に見られる染色体分配異常の発生要因に対する理解に貢献するものと考えられるとともに、染色体の動きを一まとめとして区別なく観察していたこれまでの染色体動態研究とは異なり、個々の染色体の動態特性を明らかにする新規性の高い研究である。
細胞分裂期における個々の染色体間での動態の違いの解明競争的資金

國安絹枝

2019年～
染色体整列異常細胞における微小管安定性の定量的解析競争的資金

國安絹枝

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Overseas Challenge Program for Young Researchers

2018年～
大きさや構造の異なる染色体間での分裂期の動態の違いとその制御機構の解明

國安絹枝

その他 1

海外派遣援助採択

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東北開発記念財団