細胞分裂動態ユニット （清光　智美）

研究内容と興味

細胞分裂は１つの母細胞から２つの娘細胞を生み出す過程であり、すべての生物に共通した基本的な仕組みです。真核生物の体細胞分裂においては、微小管から構成される２極性の「紡錘体」が構成され、染色体を娘細胞へと分配します。紡錘体の２極性構造は、染色体を均等に娘細胞に分配するために必要であり、ゲノム情報の維持に欠かせません。また紡錘体の配置や向きは、細胞内外の極性因子の分配様式や、娘細胞のサイズ・配置を決めるため、紡錘体配置の制御は、発生過程における娘細胞の運命制御や、組織形成にも極めて重要となります。

細胞分裂動態ユニットでは、脊椎動物の体細胞分裂時における、「紡錘体の形成と配置の仕組み」、および「染色体の分配メカニズム」について、先端の細胞生物学的技術を用いて研究をしています。

(随時更新しています。最新版に興味のある方は、Englishページを見てください。)

実験系

私たちは主に対称分裂するヒト培養細胞をモデル系として使用しています。その一方、私たちは最近「メダカ初期胚」の系を導入し、生命の起点となる巨大な初期胚細胞における、素早く秩序だった紡錘体形成と配置化の仕組みについても研究を進めています。また自己複製と細胞分化における紡錘体配置の仕組みと役割を理解するために、マウス幹細胞の導入も検討しています。

技術的な強み

私たちはゲノム編集、多色ライブセルイメージング、急速タンパク分解(Tsuchiya et al., Current Biology 2021)、光操作(Okumura et al., eLife 2018)など、先端の可視化・操作技術を駆使して研究を進めています。さらに、OISTの強みであるイメージングや、構造解析、プロテオミクス等の技術も活用しています。

研究業績

*Key publications*

1. Ran-GTP assembles a specialized spindle structure for accurate chromosome segregation in medaka early embryos Kiyomitsu A, Nishimura T, Hwang SJ, Ansai S, Kanemaki MT, Tanaka M, Kiyomitsu T.
bioRxiv:doi: https://doi.org/10.1101/2023.07.20.549960 (2023) (Nature Communications in press)

2. Tsuchiya K, Hayashi H, Nishina M, Okumura M, Sato Y, Kanemaki MT, Goshima G, Kiyomitsu T* Ran-GTP is non-essential to activate NuMA for spindle pole focusing, but dynamically polarizes HURP near chromosomes. Current Biology 31(1):115-127.e3. (2021)

3. Okumura M, Natsume T, Kanemaki MT, Kiyomitsu T* Dynein-Dynactin-NuMA clusters generate cortical spindle-pulling forces as a multi-arm ensemble. eLife doi: 10.7554/eLife.36559 (2018)

4. Natsume T, Kiyomitsu T, Saga Y, and Kanemaki MT* Rapid protein depletion in human cells by auxin-inducible degron tagging with short homology donors. Cell Reports 15(1):210-8. (2016)

5. Kiyomitsu T*, and Cheeseman IM* Cortical dynein and asymmetric membrane elongation coordinately position the spindle in anaphase. Cell 154(2):391-402. (2013)

6. Kiyomitsu T, and Cheeseman IM* Chromosome and spindle pole-derived signals generate an intrinsic code for spindle position and orientation. Nature Cell Biology 14(3):311-7 (2012)

*Review*

1. Kiyomitsu T*, and Boerner S. The Nuclear Mitotic Apparatus (NuMA) Protein: A Key Player for Nuclear Formation, Spindle Assembly, and Spindle Positioning Frontiers in Cell and Developmental Biology 9:653801 (2021)

2. Kiyomitsu T* The cortical force-generating machinery: how cortical spindle-pulling forces are generated. Current Opinion in Cell Biology 60:1-8 (2019)

3. Kiyomitsu T* Mechanisms of daughter cell-size control during cell division. Trends in Cell Biology 25(5):286-295. (2015)

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