最終更新日2017年02月01日

氏名

サトウ マサミツ

佐藤 政充

職名

准教授

所属理工学術院

(先進理工学部)

連絡先

メールアドレス

メールアドレス
masasato@waseda.jp

URL等

WebページURL

http://msmicrotubule.blogspot.com/

http://www.sato.biomed.sci.waseda.ac.jp/

研究者番号
50447356

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(大学院先進理工学研究科)

研究院(研究機関)/附属機関・学校(グローバルエデュケーションセンター)

学内研究所等

構造生物・創薬研究所

研究所員 2015年-

グローバルバイオメディカルグリーンサイエンス研究所

研究所員 2017年-

学歴・学位

学歴

-1996年 東京大学 理学部 生物化学科
-1998年 東京大学 理学系研究科 生物化学専攻
-2001年 東京大学 理学系研究科 生物化学専攻

学位

博士(理学) 課程 東京大学 遺伝・染色体動態

経歴

2013年04月-~現在に至る 早稲田大学先進理工学部生命医科学科 准教授
2009年09月-~2012.3 JSTさきがけ研究員「生命システムの動作原理と基盤技術」領域(中西重忠領域総括)を兼任
2006年09月-~2013.3 東京大学・大学院理学系研究科・生物化学専攻 (助手〜)助教
2006年04月-~2006.9 日本学術振興会・海外特別研究員
2002年04月-~2006.9 英国がん研究所ロンドン研究所(Cancer Research UK, London Research Institute)ポスドク研究員
2001年04月-~2002.3 東京大学・派遣研究員・科学技術振興特任研究員

所属学協会

日本細胞生物学会

日本分子生物学会

酵母遺伝学フォーラム

受賞

文部科学大臣表彰・若手科学者賞

2012年04月

HFSP若手グラント

2009年09月

日本学術振興会・海外特別研究員

2006年04月

研究分野

キーワード

細胞骨格、細胞周期、微小管、染色体分配、体細胞分裂と減数分裂、分裂酵母

科研費分類

生物学 / 生物科学 / 細胞生物学

生物学 / 生物科学 / 分子生物学

生物学 / 基礎生物学 / 遺伝・染色体動態

研究テーマ履歴

微小管の制御機構の研究

研究テーマのキーワード:細胞分裂、細胞周期、細胞骨格、染色体分配、減数分裂

個人研究

論文

Differentiating the roles of microtubule-associated proteins at meiotic kinetochores during chromosome segregation

Kakui, Yasutaka; Sato, Masamitsu

Chromosoma2016年01月-2016年01月 

DOIScopus

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ISSN:00095915

概要:© 2015 Springer-Verlag Berlin Heidelberg Meiosis is a specialised cell division process for generating gametes. In contrast to mitosis, meiosis involves recombination followed by two consecutive rounds of cell division, meiosis I and II. A vast field of research has been devoted to understanding the differences between mitotic and meiotic cell divisions from the viewpoint of chromosome behaviour. For faithful inheritance of paternal and maternal genetic information to offspring, two events are indispensable: meiotic recombination, which generates a physical link between homologous chromosomes, and reductional segregation, in which homologous chromosomes move towards opposite poles, thereby halving the ploidy. The cytoskeleton and its regulators play specialised roles in meiosis to accomplish these divisions. Recent studies have shown that microtubule-associated proteins (MAPs), including tumour overexpressed gene (TOG), play unique roles during meiosis. Furthermore, the conserved mitotic protein kinase Polo modulates MAP localisation in meiosis I. As Polo is a well-known regulator of reductional segregation in meiosis, the evidence suggests that Polo constitutes a plausible link between meiosis-specific MAP functions and reductional segregation. Here, we review the latest findings on how the localisation and regulation of MAPs in meiosis differ from those in mitosis, and we discuss conservation of the system between yeast and higher eukaryotes.

Mad1 promotes chromosome congression by anchoring a kinesin motor to the kinetochore.

Takeshi Akera, Yuhei Goto, Masamitsu Sato, Masayuki Yamamoto, Yoshinori Watanabe

Nature Cell Biology17(9)p.1124 - 11332015年09月-2015年

PubMedDOI

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概要:For proper partitioning of genomes in mitosis, all chromosomes must be aligned at the spindle equator before the onset of anaphase. The spindle assembly checkpoint (SAC) monitors this process, generating a ‘wait anaphase’ signal at unattached kinetochores of misaligned chromosomes. However, the link between SAC activation and chromosome alignment is poorly understood. Here we show that Mad1, a core SAC component, plays a hitherto concealed role in chromosome alignment. Protein–protein interaction screening revealed that fission yeast Mad1 binds the plus-end-directed kinesin-5 motor protein Cut7 (Eg5 homologue), which is generally thought to promote spindle bipolarity. We demonstrate that Mad1 recruits Cut7 to kinetochores of misaligned chromosomes and promotes chromosome gliding towards the spindle equator. Similarly, human Mad1 recruits another kinetochore motor CENP-E, revealing that Mad1 is the conserved dual-function protein acting in SAC activation and chromosome gliding. Our results suggest that the mitotic checkpoint has co-evolved with a mechanism to drive chromosome congression.

Spatiotemporal Regulation of Nuclear Transport Machinery and Microtubule Organization.

Naoyuki Okada, Masamitsu Sato

Cells4(3)p.406 - 4262015年08月-2015年

PubMedDOI

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概要:Spindle microtubules capture and segregate chromosomes and, therefore, their assembly is an essential event in mitosis. To carry out their mission, many key players for microtubule formation need to be strictly orchestrated. Particularly, proteins that assemble the spindle need to be translocated at appropriate sites during mitosis. A small GTPase (hydrolase enzyme of guanosine triphosphate), Ran, controls this translocation. Ran plays many roles in many cellular events: nucleocytoplasmic shuttling through the nuclear envelope, assembly of the mitotic spindle, and reorganization of the nuclear envelope at the mitotic exit. Although these events are seemingly distinct, recent studies demonstrate that the mechanisms underlying these phenomena are substantially the same as explained by molecular interplay of the master regulator Ran, the transport factor importin, and its cargo proteins. Our review focuses on how the transport machinery regulates mitotic progression of cells. We summarize translocation mechanisms governed by Ran and its regulatory proteins, and particularly focus on Ran-GTP targets in fission yeast that promote spindle formation. We also discuss the coordination of the spatial and temporal regulation of proteins from the viewpoint of transport machinery. We propose that the transport machinery is an essential key that couples the spatial and temporal events in cells.

Cell cycle control of spindle pole body duplication and splitting by Sfi1 and Cdc31 in fission yeast

Imène B Bouhlel, Midori Ohta, Adeline Mayeux, Nicole Bordes, Florent Dingli, Jérôme Boulanger, Guilhem Velve Casquillas, Damarys Loew, Phong T Tran, Masamitsu Sato, Anne Paoletti

Journal of Cell Science128(8)p.1481 - 14932015年04月-2015年

DOIWoS

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ISSN:0021-9533

Module-based construction of plasmids for chromosomal integration of the fission yeast Schizosaccharomyces pombe

Kakui, Yasutaka;Sunaga, Tomonari;Arai, Kunio;Dodgson, James;Ji, Liang;Csikasz-Nagy, Attila;Carazo-Salas, Rafael;Sato, Masamitsu

OPEN BIOLOGY5(6)2015年-2015年

PubMedDOIScopus

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ISSN:2046-2441

概要:© 2015 The Authors. Integration of an external gene into a fission yeast chromosome is useful to investigate the effect of the gene product. An easy way to knock-in a gene construct is use of an integration plasmid, which can be targeted and inserted to a chromosome through homologous recombination. Despite the advantage of integration, construction of integration plasmids is energy- and timeconsuming, because there is no systematic library of integration plasmids with various promoters, fluorescent protein tags, terminators and selection markers; therefore, researchers are often forced to make appropriate ones through multiple rounds of cloning procedures. Here, we establish materials and methods to easily construct integration plasmids. We introduce a convenient cloning system based on Golden Gate DNA shuffling, which enables the connection of multiple DNA fragments at once: any kind of promoters and terminators, the gene of interest, in combination with any fluorescent protein tag genes and any selection markers. Each of those DNA fragments, called a 'module', can be tandemly ligated in the order we desire in a single reaction, which yields a circular plasmid in a one-step manner. The resulting plasmids can be integrated through standard methods for transformation. Thus, these materials and methods help easy construction of knock-in strains, and this will further increase the value of fission yeast as a model organism.

Spatiotemporal Regulation of Nuclear Transport Machinery and Microtubule Organization.

Okada Naoyuki;Sato Masamitsu

Spatiotemporal Regulation of Nuclear Transport Machinery and Microtubule Organization.4(3)2015年-2015年

DOI

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ISSN:2073-4409

概要::Spindle microtubules capture and segregate chromosomes and, therefore, their assembly is an essential event in mitosis. To carry out their mission, many key players for microtubule formation need to be strictly orchestrated. Particularly, proteins that assemble the spindle need to be translocated at appropriate sites during mitosis. A small GTPase (hydrolase enzyme of guanosine triphosphate), Ran, controls this translocation. Ran plays many roles in many cellular events: nucleocytoplasmic shuttling through the nuclear envelope, assembly of the mitotic spindle, and reorganization of the nuclear envelope at the mitotic exit. Although these events are seemingly distinct, recent studies demonstrate that the mechanisms underlying these phenomena are substantially the same as explained by molecular interplay of the master regulator Ran, the transport factor importin, and its cargo proteins. Our review focuses on how the transport machinery regulates mitotic progression of cells. We summarize translocation mechanisms governed by Ran and its regulatory proteins, and particularly focus on Ran-GTP targets in fission yeast that promote spindle formation. We also discuss the coordination of the spatial and temporal regulation of proteins from the viewpoint of transport machinery. We propose that the transport machinery is an essential key that couples the spatial and temporal events in cells.

The Kinetochore Protein Kis1/Eic1/Mis19 Ensures the Integrity of Mitotic Spindles through Maintenance of Kinetochore Factors Mis6/CENP-I and CENP-A

Hayato Hirai, Kunio Arai, Ryo Kariyazono, Masayuki Yamamoto, Masamitsu Sato

PLoS ONE9(11)p.e1119052014年11月-2014年

DOIWoS

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ISSN:1932-6203

Targeting Alp7/TACC to the spindle pole body is essential for mitotic spindle assembly in fission yeast

Ngang Heok Tang, Naoyuki Okada, Chii Shyang Fong, Kunio Arai, Masamitsu Sato, Takashi Toda

FEBS Letters558(17)p.2814 - 28212014年08月-2014年

DOIWoS

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ISSN:0014-5793

概要::The conserved TACC protein family localises to the centrosome (the spindle pole body, SPB in fungi) and mitotic spindles, thereby playing a crucial role in bipolar spindle assembly. However, it remains elusive how TACC proteins are recruited to the centrosome/SPB. Here, using fission yeast Alp7/TACC, we have determined clustered five amino acid residues within the TACC domain required for SPB localisation. Critically, these sequences are essential for the functions of Alp7, including proper spindle formation and mitotic progression. Moreover, we have identified pericentrin-like Pcp1 as a loading factor to the mitotic SPB, although Pcp1 is not a sole platform.

Functional significance of nuclear export and mRNA binding of meiotic regulator Spo5 in fission yeast

Naoyuki Togashi, Akira Yamashita, Masamitsu Sato, Masayuki Yamamoto

BMC Microbiology14(1)p.1882014年07月-2014年

DOIWoS

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ISSN:1471-2180

Optimization of the analogue-sensitive Cdc2/Cdk1 mutant by in vivo selection eliminates physiological limitations to its use in cell cycle analysis

Yuki Aoi, Shigehiro A Kawashima, Viesturs Simanis, Masayuki Yamamoto, Masamitsu Sato

Open Biology4(7)p.1400632014年07月-2014年

DOIWoS

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ISSN:2046-2441

概要::Analogue-sensitive (as) mutants of kinases are widely used to selectively inhibit a single kinase with few off-target effects. The analogue-sensitive mutant cdc2-as of fission yeast (Schizosaccharomyces pombe) is a powerful tool to study the cell cycle, but the strain displays meiotic defects, and is sensitive to high and low temperature even in the absence of ATP-analogue inhibitors. This has limited the use of the strain for use in these settings. Here, we used in vivo selection for intragenic suppressor mutations of cdc2-as that restore full function in the absence of ATP-analogues. The cdc2-asM17 underwent meiosis and produced viable spores to a similar degree to the wild-type strain. The suppressor mutation also rescued the sensitivity of the cdc2-as strain to high and low temperature, genotoxins and an anti-microtubule drug. We have used cdc2-asM17 to show that Cdc2 activity is required to maintain the activity of the spindle assembly checkpoint. Furthermore, we also demonstrate that maintenance of the Shugoshin Sgo1 at meiotic centromeres does not require Cdc2 activity, whereas localization of the kinase aurora does. The modified cdc2-asM17 allele can be thus used to analyse many aspects of cell-cycle-related events in fission yeast.

CDK-dependent phosphorylation of Alp7-Alp14 (TACC-TOG) promotes its nuclear accumulation and spindle microtubule assembly

Naoyuki Okada, Takashi Toda, Masayuki Yamamoto, Masamitsu Sato

Molecular biology of the cell25(13)p.1969 - 19822014年04月-2014年

DOIWoS

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ISSN:1059-1524

概要::As cells transition from interphase to mitosis, the microtubule cytoskeleton is reorganized to form the mitotic spindle. In the closed mitosis of fission yeast, a microtubule-associated protein complex, Alp7-Alp14 (transforming acidic coiled-coil-tumor overexpressed gene), enters the nucleus upon mitotic entry and promotes spindle formation. However, how the complex is controlled to accumulate in the nucleus only during mitosis remains elusive. Here we demonstrate that Alp7-Alp14 is excluded from the nucleus during interphase using the nuclear export signal in Alp14 but is accumulated in the nucleus during mitosis through phosphorylation of Alp7 by the cyclin-dependent kinase (CDK). Five phosphorylation sites reside around the nuclear localization signal of Alp7, and the phosphodeficient alp7-5A mutant fails to accumulate in the nucleus during mitosis and exhibits partial spindle defects. Thus our results reveal one way that CDK regulates spindle assembly at mitotic entry: CDK phosphorylates the Alp7-Alp14 complex to localize it to the nucleus.

Dissecting the first and the second meiotic divisions using a marker-less drug-hypersensitive fission yeast

Yuki Aoi, Masamitsu Sato, Takashi Sutani, Katsuhiko Shirahige, Tarun M Kapoor, Shigehiro A Kawashima

Cell cycle13(8)p.1327 - 13342014年04月-2014年

DOIWoS

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ISSN:1538-4101

概要::Faithful chromosome segregation during meiosis is indispensable to prevent birth defects and infertility. Canonical genetic manipulations have not been very useful for studying meiosis II, since mutations of genes involved in cell cycle regulation or chromosome segregation may affect meiosis I, making interpretations of any defects observed in meiosis II complicated. Here we present a powerful strategy to dissect meiosis I and meiosis II, using chemical inhibitors in genetically tractable model organism fission yeast (Schizosaccharomyces pombe). As various chemical probes are not active in fission yeast, mainly due to an effective multidrug resistance (MDR) response, we have recently developed a drug-hypersensitive MDR-sup strain by suppression of the key genes responsible for MDR response. We further developed the MDR-supML (marker-less) strain by deleting 7 MDR genes without commonly used antibiotic markers. The new strain makes fluorescent tagging and gene deletion much simpler, which enables effective protein visualization in varied genetic backgrounds. Using the MDR-supML strain with chemical inhibitors and live cell fluorescence microscopy, we established cell cycle arrest at meiosis I and meiosis II and examined Aurora-dependent spindle assembly checkpoint (SAC) regulation during meiosis. We found that Aurora B/Ark1 kinase activity is required for recruitment of Bub1, an essential SAC kinase, to unattached kinetochore in prometaphase I and prometaphase II as in mitosis. Thus, Aurora's role in SAC activation is likely conserved in mitosis, meiosis I, and meiosis II. Together, our MDR-supML strain will be useful to dissect complex molecular mechanisms in mitosis and 2 successive meiotic divisions.

The RNA-binding protein Spo5 promotes meiosis II by regulating cyclin Cdc13 in fission yeast

Mayumi Arata, Masamitsu Sato, Akira Yamashita, Masayuki Yamamoto

Genes to Cells19(3)p.225 - 2382014年03月-2014年

DOIWoS

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ISSN:1356-9597

A network approach to mixing delegates at meetings

Federico Vaggi, Tommaso Schiavinotto, Jonathan Ld Lawson, Anatole Chessel, James Dodgson, Marco Geymonat, Masamitsu Sato, Rafael Edgardo Carazo Salas, Attila Csikász-Nagy

eLife3p.e022732014年02月-

DOI

The kinetochore protein Kis1/Eic1/Mis19 ensures the integrity of mitotic spindles through maintenance of kinetochore factors Mis6/CENP-I and CENP-A.

Hirai Hayato;Arai Kunio;Kariyazono Ryo;Yamamoto Masayuki;Sato Masamitsu

The kinetochore protein Kis1/Eic1/Mis19 ensures the integrity of mitotic spindles through maintenance of kinetochore factors Mis6/CENP-I and CENP-A.9(11)2014年-2014年

DOI

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ISSN:1932-6203

概要::Microtubules play multiple roles in a wide range of cellular phenomena, including cell polarity establishment and chromosome segregation. A number of microtubule regulators have been identified, including microtubule-associated proteins and kinases, and knowledge of these factors has contributed to our molecular understanding of microtubule regulation of each relevant cellular process. The known regulators, however, are insufficient to explain how those processes are linked to one another, underscoring the need to identify additional regulators. To find such novel mechanisms and microtubule regulators, we performed a screen that combined genetics and microscopy for fission yeast mutants defective in microtubule organization. We isolated approximately 900 mutants showing defects in either microtubule organization or the nuclear envelope, and these mutants were classified into 12 categories. We particularly focused on one mutant, kis1, which displayed spindle defects in early mitosis. The kis1 mutant frequently failed to assemble a normal bipolar spindle. The responsible gene encoded a kinetochore protein, Mis19 (also known as Eic1), which localized to the interface of kinetochores and spindle poles. We also found that the inner kinetochore proteins Mis6/CENP-I and Cnp1/CENP-A were delocalized from kinetochores in the kis1 cells and that kinetochore-microtubule attachment was defective. Another mutant, mis6, also displayed similar spindle defects. We conclude that Kis1 is required for inner kinetochore organization, through which Kis1 ensures kinetochore-microtubule attachment and spindle integrity. Thus, we propose an unexpected relationship between inner kinetochore organization and spindle integrity.

Projecting cell polarity into the next decade Introduction.

Attila Csikász-Nagy, Masamitsu Sato, Rafael E. Carazo Salas

Philosophical Transactions of The Royal Society B Biological Sciences368(1629)p.201300012013年11月-2013年

DOIWoS

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ISSN:0962-8436

Dynamics of SIN Asymmetry Establishment.

Archana Bajpai, Anna Feoktistova, Jun-Song Chen, Dannel McCollum, Masamitsu Sato, Rafael E Carazo-Salas, Kathleen L Gould, Attila Csikász-Nagy

PLoS Computational Biology9(7)p.e10031472013年07月-2013年

DOIWoS

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ISSN:1553-7358

Microtubules and Alp7_Alp14 (TACC_TOG) reposition chromosomes before meiotic segregation

Yasutaka Kakui, *Masamitsu Sato, Naoyuki Okada, Takashi Toda and Masayuki Yamamoto

Nature Cell Biology15(7)p.786 - +2013年06月-2013年

DOIWoS

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ISSN:1465-7392

Spatial segregation of polarity factors into distinct cortical clusters is required for cell polarity control.

James Dodgson, Anatole Chessel, Miki Yamamoto, Federico Vaggi, Susan Cox, Edward Rosten, David Albrecht, Marco Geymonat, Attila Csikasz-Nagy, Masamitsu Sato, Rafael E. Carazo-Salas

Nature Communications 4p.18342013年06月-

DOI

Cuf2 boosts the transcription of APC/C activator Fzr1 to terminate the meiotic division cycle.

Yuki Aoi, Kunio Arai, Masaya Miyamoto, Yuji Katsuta, Akira Yamashita, *Masamitsu Sato and *Masayuki Yamamoto

EMBO reports2013年-

DOI

Interpolar microtubules are dispensable in fission yeast meiosis II

Takashi Akera, *Masamitsu Sato and *Masayuki Yamamoto

Nature Communications 3p.6952012年-

DOI

Polo kinase reconstitutes the spindle pole body during fission yeast meiosis

Midori Ohta, *Masamitsu Sato and *Masayuki Yamamoto

Molecular Biology of the Cell 23(10)p.1799 - 18112012年-

DOI

SCF ensures meiotic chromosome segregation through a resolution of meiotic recombination intermediates

Shin-ya Okamoto, *Masamitsu Sato, Takashi Toda and *Masayuki Yamamoto

PLoS ONE 7(1)p.e00306222012年-

DOI

Linkers of cell polarity and cell cycle regulation in the fission yeast protein interaction network

Federico Vaggi, James Dodgson, Archana Bajpai, Anatole Chessel, Ferenc Jord_n, Masamitsu Sato, Rafael Edgardo Carazo-Salas, Attila Csik_sz-Nagy.

PLoS Computational Biology8(10)p.e1002732012年-

DOI

A novel fission yeast mei4 mutant that allows efficient synchronization of telomere dispersal and the first meiotic division.

Yasutaka Kakui, Masamitsu Sato, Kayoko Tanaka and Masayuki Yamamoto.

Yeast28(6)p.467 - 4792011年-

DOI

Nuclear compartmentalization is abolished during fission yeast meiosis.

Kunio Arai, Masamitsu Sato, Kayoko Tanaka and Masayuki Yamamoto.

Current Biology20(21)p.1913 - 19182010年-

DOI

Space shuttling in the cell: Nucleocytoplasmic transport and microtubule organization during the cell cycle.

*Masamitsu Sato and *Takashi Toda.

Nucleus1(3)p.231 - 2362010年-

DOI

Fission yeast Pcp1 links polo kinase-mediated mitotic entry to γ-tubulin-dependent spindle formation.

Chii Shyang Fong, Masamitsu Sato and Takashi Toda.

EMBO Journal19p.120 - 1302010年-

DOI

Nucleocytoplasmic transport of Alp7/TACC organizes spatiotemporal microtubule formation in fission yeast

Masamitsu Sato, Naoyuki Okada, Yasutaka Kakui, Masayuki Yamamoto, Minoru Yoshida and Takashi Toda

EMBO reports10(10)p.1161 - 11672009年-

DOI

Visualization of fluorescence-tagged proteins in fission yeast and the analysis of mitotic spindle dynamics using GFP-tubulin under the native promoter.

*Masamitsu Sato, Mika Toya and *Takashi Toda.

Methods in Molecular Biology - Mitosis545p.185 - 2032009年-

DOI

[Is spindle formation in fission yeast specific to the species?: from the viewpoint of nuclear transport and spindle pole body].

*Masamitsu Sato, Mika Toya and *Takashi Toda.

Tanpakushitsu Kakusan Koso53(3)p.197 - 2962008年-

Gamma-tubulin complex-mediated anchoring of spindle microtubules to spindle-pole bodies requires Msd1 in fission yeast.

Mika Toya, Masamitsu Sato, Uta Haselmann, Kazuhide Asakawa, Damian Brunner, Claude Antony and Takashi Toda

Nature Cell Biology9(6)p.646 - 6532007年-

Alp7/TACC is a crucial target in Ran-GTPase-dependent spindle formation in fission yeast.

*Masamitsu Sato and *Takashi Toda.

Nature447(7142)p.334 - 3372007年-

Mal3, the fission yeast EB1 homologue, cooperates with Bub1 spindle checkpoint to prevent monopolar attachment.

Kazuhide Asakawa, Mika Toya, Masamitsu Sato, Kanai M, Kume K, Goshima T, Garcia MA, Dai Hirata, Takashi Toda

EMBO reports6(12)p.1194 - 12002005年-

New drug-resistant cassettes for gene disruption and epitope tagging in Schizosaccharomyces pombe.

Masamitsu Sato, Susheela Dhut and Takashi Toda.

Yeast22(7)p.583 - 5912005年-

The roles of fission yeast ase1 in mitotic cell division, meiotic nuclear oscillation, and cytokinesis checkpoint signaling.

Akira Yamashita#, Masamitsu Sato#, Akiko Fujita, Masayuki Yamamoto and Takashi Toda (# equal contribution)

Molecular Biology of the Cell 16(3)p.1378 - 13952005年-

Interdependency of fission yeast Alp14/TOG and coiled coil protein Alp7 in microtubule localization and bipolar spindle formation.

Masamitsu Sato, Leah Vardy, Miguel Angel Garcia, Nirada Koonrugsa and Takashi Toda

Molecular Biology of the Cell 15(4)p.1609 - 16222004年-

Deletion of Mia1/Alp7 activates Mad2-dependent spindle assembly checkpoint in fission yeast.

Mamamitsu Sato, Nirada Koonrugsa, Leah Vardy, Silvie Tournier, Jonathan B. Millar and Takashi Toda

Nature Cell Biology5(9)p.764 - 7692003年-

14-3-3 protein interferes with the binding of RNA to the phosphorylated form of fission yeast meiotic regulator Mei2p.

Masamitsu Sato, Yoshinori Watanabe, Yuji Akiyoshi and Masayuki Yamamoto

Current Biology12(2)p.141 - 1452002年-

The fission yeast meiotic regulator Mei2p undergoes nucleocytoplasmic shuttling.

Masamitsu Sato, Satoko Shinozaki-Yabana, Akira Yamashita, Yoshinori Watanabe and Masayuki Yamamoto

FEBS Letters499(3)p.251 - 2552001年-

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:基盤研究(B)

微小管の機能発見および人工制御:細胞から組織まで

2016年04月-2019年03月

研究分野:細胞生物学

配分額:¥13400000

研究種別:新学術領域研究(研究領域提案型)

分裂酵母CENP-Aヌクレオソームと動原体の再構築

2016年04月-2018年03月

研究分野:動的クロマチン構造と機能

配分額:¥9360000

研究種別:新学術領域研究(研究領域提案型)

シングルセル発現解析と核膜変異体ライブラリを用いた転写サイクル始動機構の解明

2015年-2016年

研究分野:高精細アプローチで迫る転写サイクル機構の統一的理解

配分額:¥5850000

研究種別:基盤研究(B)

微小管の形成メカニズムと細胞内新機能の発見

2013年-2015年

研究分野:細胞生物学

配分額:¥17940000

研究種別:特定領域研究

減数分裂における細胞分裂装置の再編成機構

2010年-2011年

研究分野:細胞周期フロンティア──増殖と分化相関

配分額:¥5300000

研究種別:基盤研究(S)

分裂酵母における減数分裂の制御機構

2009年-2013年

研究分野:細胞生物学

配分額:¥207740000

研究種別:若手研究(A)

減数分裂組み換えと染色体分配を連携させる微小管新規機能の研究

2009年-2011年

研究分野:細胞生物学

配分額:¥24440000

研究種別:若手研究(B)

減数分裂第一・第二間における特殊な細胞周期制御機構の解析

2007年-2008年

研究分野:分子生物学

配分額:¥3850000

研究種別:特別推進研究

減数分裂における制御機構

2004年-2008年

配分額:¥354770000

学内研究制度

特定課題研究

微小管形成を人工的に誘導する実験系の確立 ~酵母からヒトへ~

2014年度

研究成果概要:微小管は細胞骨格のひとつであり様々な細胞内現象に不可欠な役割を担う。我々は第一に,微小管が細胞内で形成される分子機構を解明することを目標としている。分裂酵母をモデル生物として用いて,微小管の形成に重要な役割を担う因子を同定している...微小管は細胞骨格のひとつであり様々な細胞内現象に不可欠な役割を担う。我々は第一に,微小管が細胞内で形成される分子機構を解明することを目標としている。分裂酵母をモデル生物として用いて,微小管の形成に重要な役割を担う因子を同定している。我々は次に,これらの因子を強制的に発現させると微小管を形成するだろうかを追求している。我々はこれらの因子を強制発現させることで,過剰な微小管を形成するか否かを検証する実験系を構築している。

学際的アプローチによる細胞極性制御メカニズムの解明

2013年度

研究成果概要: 細胞が増殖・分化をおこなって組織を形成するにあたり、細胞の形態が重要な役割を担うことが一般的に知られている。細胞形態のなかでも、特に細胞が特定の方向に伸張する、いわゆる細胞の極性成長は、細胞の非対称分裂と分化、および3次元的にひ... 細胞が増殖・分化をおこなって組織を形成するにあたり、細胞の形態が重要な役割を担うことが一般的に知られている。細胞形態のなかでも、特に細胞が特定の方向に伸張する、いわゆる細胞の極性成長は、細胞の非対称分裂と分化、および3次元的にひろがっていく細胞の組織化において重要なファクターである。 しかしながら、細胞がどのように成長する極性を作り出しているのか、その分子メカニズムについては未知の部分が多い。そこで我々は、細長い極性をもって成長する分裂酵母をモデル生物として用いて、細胞極性が確立される分子メカニズムの解明を目指している。 多くの研究者がこの難題に取り組んだ成果として、これまでに100種類を超える「極性因子」が発見されており、これらの多くは、細胞が成長する末端に局在する性質を持つ(for review, Hachet et al., Curr Opin Cell Biol 2012)。我々は、これらの因子の中で、まずTea1とTea3という2つのタンパク質に注目した。Tea1もTea3も、通常の顕微鏡解析においては、細胞の末端に局在し、協調して働くと考えられていた(Mata and Nurse, Cell 1997; Arellano et al., Curr Biol. 2002)。 しかしながら、我々は、ケンブリッジ大学Carazo-Salas博士らとの共同研究により、細胞の末端の方向から細胞を顕微鏡観察するイメージング技法を用いると、驚くべき事にTea1とTea3は末端においてドット状に存在するが、お互いのドットは必ずしも共局在しないことが分かった。また、Tea1とTea3を強制的に共局在させると、細胞の極性成長に欠陥が生じることが分かり、これらの因子は協調して働くのではなく、細胞末端で個別に機能することで細胞極性を確立していることが示された。このような、極性因子のドット状局在は、生物種を超えてみられる普遍の原理であると考えられ、細胞極性因子の局在と活性に全く新しい知見をもたらすことに成功した。

ゲノムの多様性創出と継承を連携させる微小管システムの解明

2013年度

研究成果概要: 本研究では、分裂酵母の微小管形成がどのようにおこなわれるかについて研究を継続している。体細胞分裂においては、複製された染色体を2個の娘細胞に分配するために、微小管からなる紡錘体が形成され、染色体の動原体部分を左右から引っ張ること... 本研究では、分裂酵母の微小管形成がどのようにおこなわれるかについて研究を継続している。体細胞分裂においては、複製された染色体を2個の娘細胞に分配するために、微小管からなる紡錘体が形成され、染色体の動原体部分を左右から引っ張ることで、染色体を1:1に正確に分離することができる。 紡錘体微小管形成の分子メカニズムを解明するために過去数多くの研究がおこなわれており、その成果として、多くの微小管結合タンパク質や分裂期キナーゼが必須の役割を担うことが明らかにされてきた。 しかしながら、特に紡錘体形成の初期にどのような分子が働くことが大切であるのか、既知の因子だけでは全体像に未だ到達できないのも事実であり、本研究では、分裂期の前期から中期にかけて、微小管形成に関わる因子を探索してきた。具体的には、我々がこれまで作製してきたGFP-tubulin、mCherry-核膜、CFP-中心体(SPB)の3色を発現する細胞株を作製し、これを野生型株として突然変異原処理をおこない、微小管の形態異常を示す変異体を検索するスクリーニングをおこなった。その結果、2,000を超える変異体が単離され、これを表現型ごとにクラス分けした。その中でも我々は、分裂中期以前に、微小管形成に異常を示すものに着目し、そのなかのひとつの変異体について重点的に解析を進めている。この変異体をkis1変異体と名付け、その原因遺伝子を調べたところ、未知のタンパク質をコードすることが分かった。 このkis1変異体が微小管形成のどのステップに異常を示すのかを解析したところ、前中期の紡錘体形成や、中期程度で紡錘体形成の維持に欠陥があることが分かった。 我々は、このkis1変異体では微小管形成中心であるSPBの機能に欠陥があると予想したが、これまでのところ、SPB構成因子の局在には問題が見つかっていない。これに対して、kis1変異体では、一部の動原体因子が正しく動原体に局在できていないことが分かった。これらの結果から、Kis1タンパク質は、動原体の構成維持に必須の新規因子であり、動原体の構成を介して紡錘体微小管を安定化させていると考えられる。

減数分裂においてみられる特殊な微小管の機能に迫る

2013年度

研究成果概要: 当該研究では、体細胞分裂と減数分裂という目的が異なる2つの分裂様式において、細胞内の現象や分子機構がどのように異なっているのか、主に細胞骨格の微小管に焦点を当てて解析をおこなってきた。 研究をおこなうにあたり、人為的に減数分裂を... 当該研究では、体細胞分裂と減数分裂という目的が異なる2つの分裂様式において、細胞内の現象や分子機構がどのように異なっているのか、主に細胞骨格の微小管に焦点を当てて解析をおこなってきた。 研究をおこなうにあたり、人為的に減数分裂を誘導できる優れたモデル生物である分裂酵母を使用した。分裂酵母の微小管・動原体・中心体(SPB)をそれぞれGFP・mCherry・CFPという3つの異なる蛍光タンパク質でラベルした細胞を作製し、体細胞分裂および減数分裂を誘導することで、細胞の微小管構造がこれら2つの分裂様式においてどのように異なった挙動を示すのかが明らかになる。我々は既に、減数分裂が始まる直前に、体細胞分裂の開始前には見られない特殊な微小管構造が形成されることを発見していた。本研究では、この微小管の挙動がどのような因子によってなされているのかに焦点を当てて研究してきた。その結果、微小管結合タンパク質Dis1が、微小管の脱重合に関与する可能性が示唆された(Kakui et al. Nature Cell Biology, 2013)。 近年いくつかのグループがDis1の高等生物オーソログであるTOGタンパク質について、微小管を重合する活性があることを報告している。我々の発見は、この一般的に知られるTOGの機能とは異なり、分裂酵母の減数分裂においてはDis1/TOGが微小管を脱重合するという、全く正反対の機能を担うことを示している。そこで我々は、Dis1がどのように減数分裂微小管の脱重合を起こしているのか、主に次の2つの可能性から追究し、現在も研究を継続している。(1) Dis1が直接微小管を脱重合する可能性。(2) Dis1が何か別の因子を介して(相互作用因子などを介して)微小管を脱重合している可能性。 興味深いことに、Dis1と類似したパラログ分子であるAlp14は、他の生物におけるTOG同様に、分裂酵母の減数分裂では微小管の重合に関わるという結果を出している(同)。従って、この類似した2つの因子は、少なくとも減数分裂において、明確な機能の分離がなされていることが分かり、その原因について追及している。

休眠状態の胞子から細胞周期と細胞骨格はどのように新規形成されるのか

2014年度

研究成果概要:従来の細胞周期・細胞骨格の研究は,増殖中の細胞のとある1サイクルの細胞状態に注目して解析が進められてきた。このような増殖中の細胞では,前回の細胞周期の「履歴」をもとに次の周期の分子機構が決まる。それでは,長らく休眠状態にある静止細...従来の細胞周期・細胞骨格の研究は,増殖中の細胞のとある1サイクルの細胞状態に注目して解析が進められてきた。このような増殖中の細胞では,前回の細胞周期の「履歴」をもとに次の周期の分子機構が決まる。それでは,長らく休眠状態にある静止細胞は,どのように増殖を「ゼロから」始動するのであろうか。細胞周期の始動は,細胞が周囲の環境の変化を認識して遺伝子発現システムを起動させることによると考えられるが,その分子プログラムの実態は一切明らかにされていない。また,細胞骨格や染色体の構成は,休眠状態の細胞で維持されるのか,あるいは休眠が終わり細胞周期が新生する際に,これらの骨格が新生されるのかは,不明な点が多い。 そこで本研究では,(1)分裂酵母の休眠細胞,特に胞子(配偶子)が発芽する際の遺伝子発現プロファイルを作成すること,および(2)胞子および発芽時の細胞を顕微鏡観察することで,これらのメカニズムの解明を目指した。

減数分裂における染色体交叉の意義の解明と不稔不妊性との関連

2015年度共同研究者:新井邦生

研究成果概要:我々はすでに減数分裂の際に微小管が染色体配置を起こし、これによって染色体交叉の状態でも安全な染色体分配を促していることを発見してきた(Kakui et al. Nature Cell Biology 2013)。その際に微小管がど...我々はすでに減数分裂の際に微小管が染色体配置を起こし、これによって染色体交叉の状態でも安全な染色体分配を促していることを発見してきた(Kakui et al. Nature Cell Biology 2013)。その際に微小管がどのように脱重合するかという点に焦点を当てて観察をおこなっている。その結果、当初予想されたキネシンKlp5/6ではなく、別の微小管結合タンパク質Dis1およびDam1が重要な働きをすることが分かった。現在はこれらの変異体を用いて、減数分裂特異的な微小管による染色体移動の分子原理を追究している。また、本研究では人工ミニ染色体を用いて、これが減数分裂でどのように振る舞うかも観察し、染色体の本数とそれが減数分裂に与える負担についても検証しているところである。

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
生命科学概論A 電子物理基幹理工学部2017春学期
生命科学概論A 建築・経営・社工・資源創造理工学部2017春学期
理工学基礎実験1A Iブロック基幹理工学部2017春学期
理工学基礎実験1A Iブロック創造理工学部2017春学期
理工学基礎実験1A Iブロック先進理工学部2017春学期
理工学基礎実験1B Iブロック基幹理工学部2017秋学期
理工学基礎実験1B Iブロック創造理工学部2017秋学期
理工学基礎実験1B Iブロック先進理工学部2017秋学期
生命科学概論A 総合機械創造理工学部2017春学期
生命科学概論A 化学・応化先進理工学部2017春学期
生命科学概論B 生医先進理工学部2017春学期
細胞生物学B 化学先進理工学部2017秋学期
細胞生物学B 生医・応化先進理工学部2017春学期
生命医科学ゼミナールI先進理工学部2017春学期
生命医科学ゼミナールI  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017春学期
解剖・組織学実習先進理工学部2017秋学期
解剖・組織学実習  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017秋学期
生理学B先進理工学部2017秋学期
生理学B  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017秋学期
Life Science and Medical Bioscience Laboratory先進理工学部2017春学期
生命医科学実験I先進理工学部2017春学期
生命医科学実験I  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017春学期
分子細胞生物学B先進理工学部2017春学期
分子細胞生物学B 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017春学期
生命医科学ゼミナールII先進理工学部2017秋学期
生命医科学ゼミナールII  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017秋学期
Intermediate Life Science and Medical Bioscience Laboratory先進理工学部2017秋学期
生命医科学実験III先進理工学部2017秋学期
生命医科学実験III  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017秋学期
卒業研究先進理工学部2017通年
卒業研究  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2017通年
遺伝医学先進理工学部2017秋学期
フロンティア分子生物学論先進理工学部2017春学期
生命医科学実験IV先進理工学部2017春学期
生命医科学実験V先進理工学部2017秋学期
細胞骨格制御学先進理工学部2017秋学期
Molecular Cell Biology A先進理工学部2017秋学期
Molecular Cell Biology B先進理工学部2017春学期
Life Science and Medical Bioscience Seminar I先進理工学部2017秋学期
Life Science and Medical Bioscience Seminar II先進理工学部2017春学期
Bioscience Practicals A先進理工学部2017秋学期
Bioscience Practicals B先進理工学部2017春学期
Graduation Thesis A先進理工学部2017秋学期
Graduation Thesis B先進理工学部2017春学期
修士論文(生医)大学院先進理工学研究科2017通年
Research on Cytoskeletal Logistics大学院先進理工学研究科2017通年
細胞骨格ロジスティクス研究大学院先進理工学研究科2017通年
Cytoskeletal Regulation大学院先進理工学研究科2017秋学期
細胞骨格制御学特論大学院先進理工学研究科2017秋学期
Seminar on Cytoskeletal Logistics A大学院先進理工学研究科2017春学期
細胞骨格ロジスティクス演習A大学院先進理工学研究科2017春学期
Seminar on Cytoskeletal Logistics B大学院先進理工学研究科2017秋学期
細胞骨格ロジスティクス演習B大学院先進理工学研究科2017秋学期
Master's Thesis (Department of Life Science and Medical Bioscience)大学院先進理工学研究科2017通年
細胞骨格ロジスティクス研究大学院先進理工学研究科2017通年
キャリアアップ実習大学院先進理工学研究科2017通年
生命科学概論 01グローバルエデュケーションセンター2017春学期
生命科学概論 02グローバルエデュケーションセンター2017春学期