Updated on 2026/03/11

写真a

 
GOSHIMA, Gohta
 
Organization
Graduate School of Science Sugashima Marine Biological Laboratory Professor
Graduate School
Graduate School of Science
Undergraduate School
School of Science
Title
Professor

Degree 1

  1. 博士(理学) ( 2002.3 ) 

Research Interests 3

  1. スピンドル

  2. 微小管

  3. 細胞分裂

Research Areas 1

  1. Others / Other  / Cell Biology

Education 1

  1. Kyoto University   Graduate School, Division of Natural Science

    1999.4 - 2002.3

      More details

    Country: Japan

Professional Memberships 2

  1. 日本細胞生物学会

  2. 日本分子生物学会

Awards 3

  1. 第15回(平成30年度)日本学術振興会賞

    2019.2   独立行政法人 日本学術振興会  

     More details

    Country:Japan

  2. 井上リサーチアウォード

    2010.2   井上科学振興財団  

     More details

    Country:Japan

  3. HFSP Career Development Award

    2008   HFSPO  

 

Papers 74

  1. Genetic switch between unicellularity and multicellularity in marine yeasts

    Kurita, G; Adachi, KA; Uesaka, K; Goshima, G

    NATURE     2026.1

  2. RNAi reveals a unique set of kinesins mediating chloroplast motility in the giant cytoplasm of <i>Bryopsis</i> (Ulvophyceae), a coenocytic green alga Open Access

    Ogawa, HA; Ochiai, KK; Shirae-Kurabayashi, M; Goshima, G

    JOURNAL OF PHYCOLOGY     2025.12

  3. <i>Ruegeria </i>strains promote growth and morphogenesis of the giant coenocytic alga <i>Bryopsis</i> Open Access

    Ochiai, KK; Goshima, G

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY   Vol. 76 ( 20 ) page: 6005 - 6015   2025.11

  4. High-quality metagenome-assembled genomes of bacteria associated with long-term cultivated giant coenocytic green alga <i>Bryopsis</i> Open Access

    Ochiai, KK; Toyoda, A; Itoh, T; Goshima, G; Uesaka, K

    MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS   Vol. 14 ( 10 )   2025.10

  5. Live- cell imaging under centrifugation characterized the cellular force for nuclear centration in the<i> Caenorhabditis</i><i> elegans</i> embryo

    Goda, M; Shribak, M; Ikeda, Z; Okada, N; Tani, T; Goshima, G; Oldenbourg, R; Kimura, A

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   Vol. 121 ( 43 )   2024.10

  6. Genome sequence and cell biological toolbox of the highly regenerative, coenocytic green feather alga <i>Bryopsis</i>

    Ochiai, KK; Hanawa, D; Ogawa, HA; Tanaka, H; Uesaka, K; Edzuka, T; Shirae-Kurabayashi, M; Toyoda, A; Itoh, T; Goshima, G

    PLANT JOURNAL   Vol. 119 ( 2 ) page: 1091 - 1111   2024.7

  7. Live-cell imaging under centrifugation characterized the cellular force for nuclear centration in the Caenorhabditis elegans embryo

    Goda M, Shribak M, Ikeda Z, Okada N, Tani T, Goshima G, Oldenbourg R, Kimura A.

    bioRxiv     2024.1

     More details

    Language:English  

    DOI: 10.1101/2024.01.03.574024

  8. Genome sequence and cell biological toolbox of the highly regenerative, coenocytic green feather alga Bryopsis

    Ochiai KK, Hanawa D, Ogawa HA, Tanaka H, Uesaka K, Edzuka T, Shirae-Kurabayashi M, Toyoda A, Itoh T, Goshima G.

    bioRxiv     2023.11

     More details

    Authorship:Last author, Corresponding author   Language:English  

    DOI: 10.1101/2023.11.22.568388

  9. <i>Physcomitrium patens</i> SUN2 Mediates MTOC Association with the Nuclear Envelope and Facilitates Chromosome Alignment during Spindle Assembly Reviewed Open Access

    Yoshida, MW; Oguri, N; Goshima, G

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   Vol. 64 ( 9 ) page: 1106 - 1117   2023.9

     More details

    Authorship:Last author, Corresponding author   Language:English  

    DOI: 10.1093/pcp/pcad074

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  10. Draft Genome Sequences of Two Dothideomycetes Strains, NU30 and NU200, Derived from the Marine Environment around Sugashima, Japan Reviewed Open Access

    Kurita, G; Goshima, G; Uesaka, K

    MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS   Vol. 12 ( 5 )   2023.5

     More details

  11. Armadillo repeat-containing kinesin represents the versatile plus-end-directed transporter in <i>Physcomitrella</i> Reviewed Open Access

    Yoshida, MW; Hakozaki, M; Goshima, G

    NATURE PLANTS   Vol. 9 ( 5 ) page: 733 - +   2023.5

     More details

    Authorship:Last author, Corresponding author   Language:English  

    DOI: 10.1038/s41477-023-01397-x

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  12. Control of Plant Cell Growth and Proliferation by MO25A, a Conserved Major Component of the Mammalian Sterile 20–Like Kinase Pathway Reviewed International coauthorship Open Access

    Plant and Cell Physiology   Vol. 64 ( 3 ) page: 336 - 351   2023.3

     More details

    Authorship:Corresponding author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcad005

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  13. Armadillo repeat-containing kinesin ARK represents the versatile plus-end-directed transporter in plants

    Yoshida, M; Hakozaki, M; Goshima, G

    MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL   Vol. 34 ( 2 ) page: 497 - 498   2023.2

     More details

  14. Spindle motility skews division site determination during asymmetric cell division in Physcomitrella Open Access

    Kozgunova, E; Yoshida, MW; Reski, R; Goshima, G

    NATURE COMMUNICATIONS   Vol. 13 ( 1 )   2022.5

  15. Mitotic spindle formation in the absence of Polo kinase Invited Reviewed Open Access

    Kim J, Goshima G.

    Proc Natl Acad Sci USA   Vol. 119 ( 12 ) page: e2114429119   2022.3

     More details

  16. Division site determination during asymmetric cell division in plants Reviewed Open Access

    Yi, PS; Goshima, G

    PLANT CELL   Vol. 34 ( 6 ) page: 2120 - 2139   2022.3

     More details

  17. Physical properties of the cytoplasm modulate the rates of microtubule polymerization and depolymerization Reviewed Open Access

    Molines, AT; Lemière, J; Gazzola, M; Steinmark, IE; Edrington, CH; Hsu, CT; Real-Calderon, P; Suhling, K; Goshima, G; Holt, LJ; Thery, M; Brouhard, GJ; Chang, F

    DEVELOPMENTAL CELL   Vol. 57 ( 4 ) page: 466 - +   2022.2

  18. Growth and division mode plasticity is dependent on cell density in marine-derived black yeasts Reviewed Open Access

    GENES TO CELLS   Vol. 27 ( 2 ) page: 124 - 137   2022.2

     More details

  19. Fifteen compelling open questions in plant cell biology Reviewed Open Access

    Roeder Adrienne H. K., Otegui Marisa S., Dixit Ram, Anderson Charles T., Faulkner Christine, Zhang Yan, Harrison Maria J., Kirchhelle Charlotte, Goshima Gohta, Coate Jeremy E., Doyle Jeff J., Hamant Olivier, Sugimoto Keiko, Dolan Liam, Meyer Heather, Ehrhardt David W., Boudaoud Arezki, Messina Carlos

    PLANT CELL   Vol. 34 ( 1 ) page: 72 - 102   2022.1

     More details

  20. Cell tip growth underlies injury response of marine macroalgae Invited Reviewed Open Access

    Shirae-Kurabayashi M, Edzuka T, Suzuki M, Goshima G.

    PLoS ONE   Vol. 17 ( 3 ) page: e0264827   2022

  21. SS Microtubule-associated proteins promote microtubule generation in the absence of gamma-tubulin in human colon cancer cells Reviewed Open Access

    Tsuchiya Kenta, Goshima Gohta

    JOURNAL OF CELL BIOLOGY   Vol. 220 ( 12 )   2021.12

     More details

  22. The 3D architecture and molecular foundations of de novo centriole assembly via bicentrioles Reviewed Open Access

    Pereira Sonia Gomes, Sousa Ana Laura, Nabais Catarina, Paixao Tiago, Holmes Alexander J., Schorb Martin, Goshima Gohta, Tranfield Erin M., Becker Jorg D., Bettencourt-Dias Monica

    CURRENT BIOLOGY   Vol. 31 ( 19 ) page: 4340 - +   2021.10

     More details

  23. Plant stem cell research is uncovering the secrets of longevity and persistent growth Reviewed Open Access

    Umeda Masaaki, Ikeuchi Momoko, Ishikawa Masaki, Ito Toshiro, Nishihama Ryuichi, Kyozuka Junko, Torii Keiko U., Satake Akiko, Goshima Gohta, Sakakibara Hitoshi

    PLANT JOURNAL   Vol. 106 ( 2 ) page: 326 - 335   2021.4

     More details

  24. Ran-GTP Is Non-essential to Activate NuMA for Mitotic Spindle-Pole Focusing but Dynamically Polarizes HURP Near Chromosomes Reviewed International journal Open Access

    Tsuchiya, K; Hayashi, H; Nishina, M; Okumura, M; Sato, Y; Kanemaki, MT; Goshima, G; Kiyomitsu, T

    CURRENT BIOLOGY   Vol. 31 ( 1 ) page: 115 - +   2021.1

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.cub.2020.09.091

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  25. Rho of Plants GTPases and Cytoskeletal Elements Control Nuclear Positioning and Asymmetric Cell Division during <i>Physcomitrella</i> <i>patens</i> Branching Reviewed International journal Open Access

    Yi, PS; Goshima, G

    CURRENT BIOLOGY   Vol. 30 ( 14 ) page: 2860 - +   2020.7

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.cub.2020.05.022

    Web of Science

    PubMed

  26. Transient cotransformation of CRISPR/Cas9 and oligonucleotide templates enables efficient editing of target loci in <i>Physcomitrella patens</i> Reviewed International journal Open Access

    Yi, PS; Goshima, G

    PLANT BIOTECHNOLOGY JOURNAL   Vol. 18 ( 3 ) page: 599 - 601   2020.3

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1111/pbi.13238

    Web of Science

    PubMed

  27. Kinesin-13 and Kinesin-8 Function during Cell Growth and Division in the Moss <i>Physcomitrella patens</i><SUP>[OPEN]</SUP> Reviewed International journal Open Access

    Leong, SY; Edzuka, T; Goshima, G; Yamada, M

    PLANT CELL   Vol. 32 ( 3 ) page: 683 - 702   2020.3

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1105/tpc.19.00521

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  28. A versatile microfluidic device for highly inclined thin illumination microscopy in the moss <i>Physcomitrella patens</i> Reviewed International journal Open Access

    Kozgunova, E; Goshima, G

    SCIENTIFIC REPORTS   Vol. 9   2019.10

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1038/s41598-019-51624-9

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  29. Editorial overview: Cell division - from molecules to tissues Invited International coauthorship International journal

    Goshima, G; Bellaïche, Y

    CURRENT OPINION IN CELL BIOLOGY   Vol. 60   page: III - V   2019.10

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.ceb.2019.06.006

    Web of Science

    PubMed

  30. Kinetochore protein depletion underlies cytokinesis failure and somatic polyploidization in the moss <i>Physcomitrella patens</i> Reviewed International journal Open Access

    Kozgunova, E; Nishina, M; Goshima, G

    ELIFE   Vol. 8   2019.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.7554/eLife.43652

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  31. <i>Drosophila</i> kinesin-8 stabilizes the kinetochore-microtubule interaction Reviewed International journal Open Access

    Edzuka, T; Goshima, G

    JOURNAL OF CELL BIOLOGY   Vol. 218 ( 2 ) page: 474 - 488   2019.2

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201807077

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  32. Moss Kinesin-14 KCBP Accelerates Chromatid Motility in Anaphase Reviewed International journal Open Access

    Yoshida, MW; Yamada, M; Goshima, G

    CELL STRUCTURE AND FUNCTION   Vol. 44 ( 2 ) page: 95 - 104   2019

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1247/csf.19015

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  33. Identification of 15 New Bypassable Essential Genes of Fission Yeast Reviewed International coauthorship International journal Open Access

    Takeda, A; Saitoh, S; Ohkura, H; Sawin, KE; Goshima, G

    CELL STRUCTURE AND FUNCTION   Vol. 44 ( 2 ) page: 113 - 119   2019

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1247/csf.19025

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  34. Microtubule nucleation and organization without centrosomes Invited Reviewed International journal Open Access

    Yi, PS; Goshima, G

    CURRENT OPINION IN PLANT BIOLOGY   Vol. 46   page: 1 - 7   2018.12

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.pbi.2018.06.004

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  35. The KCH Kinesin Drives Nuclear Transport and Cytoskeletal Coalescence to Promote Tip Cell Growth in Physcomitrella patens Open Access

    Yamada Moe, Goshima Gohta

    PLANT CELL   Vol. 30 ( 7 ) page: 1496 - 1510   2018.7

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1105/tpc.18.00038

    Web of Science

    PubMed

  36. SPIRAL2 Stabilises Endoplasmic Microtubule Minus Ends in the Moss <i>Physcomitrella patens</i> Reviewed International journal Open Access

    Leong, SY; Yamada, M; Yanagisawa, N; Goshima, G

    CELL STRUCTURE AND FUNCTION   Vol. 43 ( 1 ) page: 53 - 60   2018

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1247/csf.18001

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  37. Human microcephaly ASPM protein is a spindle pole-focusing factor that functions redundantly with CDK5RAP2 Open Access

    Tungadi Elsa A., Ito Ami, Kiyomitsu Tomomi, Goshima Gohta

    JOURNAL OF CELL SCIENCE   Vol. 130 ( 21 ) page: 3676 - 3684   2017.11

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1242/jcs.203703

    Web of Science

    PubMed

  38. Cytoplasmic MTOCs control spindle orientation for asymmetric cell division in plants Open Access

    Kosetsu Ken, Murata Takashi, Yamadaa Moe, Nishina Momoko, Boruc Joanna, Hasebe Mitsuyasu, Van Damme Daniel, Goshima Gohta

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   Vol. 114 ( 42 ) page: E8847 - E8854   2017.10

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1073/pnas.1713925114

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  39. 14-3-3 regulation of Ncd reveals a new mechanism for targeting proteins to the spindle in oocytes Open Access

    Beaven Robin, Bastos Ricardo Nunes, Spanos Christos, Rome Pierre, Cullen C. Fiona, Rappsilber Juri, Giet Regis, Goshima Gohta, Ohkura Hiroyuki

    JOURNAL OF CELL BIOLOGY   Vol. 216 ( 10 ) page: 3029 - 3039   2017.10

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201704120

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  40. Multiple kinesin-14 family members drive microtubule minus end-directed transport in plant cells Open Access

    Yamada Moe, Tanaka-Takiguchi Yohko, Hayashi Masahito, Nishina Momoko, Goshima Gohta

    JOURNAL OF CELL BIOLOGY   Vol. 216 ( 6 ) page: 1705 - 1714   2017.6

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201610065

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  41. Mitotic Spindle Assembly in Land Plants: Molecules and Mechanisms Invited Reviewed International journal Open Access

    Yamada, M; Goshima, G

    BIOLOGY-BASEL   Vol. 6 ( 1 )   2017.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.3390/biology6010006

    Open Access

    Web of Science

    PubMed

  42. Shortening of Microtubule Overlap Regions Defines Membrane Delivery Sites during Plant Cytokinesis Open Access

    de Keijzer Jeroen, Kieft Henk, Ketelaar Tijs, Goshima Gohta, Janson Marcel E.

    CURRENT BIOLOGY   Vol. 27 ( 4 ) page: 514 - 520   2017.2

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.cub.2016.12.043

    Web of Science

    PubMed

  43. Intra-spindle Microtubule Assembly Regulates Clustering of Microtubule-Organizing Centers during Early Mouse Development Reviewed Open Access

    Watanabe S, Shioi G, Furuta Y, Goshima G.

    Cell Rep   Vol. 15   page: 54-60   2016.4

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.celrep.2016.02.087

    Open Access

  44. Augmin shapes the anaphase spindle for efficient cytokinetic furrow ingression and abscission Reviewed Open Access

    Uehara R, Kamasaki T, Hiruma S, Poser I, Yoda K, Yajima J, Gerlich DW, Goshima G.

    Mol Biol Cell   Vol. 27   page: 812-27   2016.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1091/mbc.E15-02-0101

  45. Live Cell Microscopy-Based RNAi Screening in the Moss Physcomitrella patens Invited

    Miki T, Nakaoka Y, Goshima G.

    Methods Mol Biol   Vol. 1470   page: 225-46   2016

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/978-1-4939-6337-9_18

  46. Imaging Mitosis in the Moss Physcomitrella patens Invited

    Yamada M, Miki T, Goshima G.

    Methods Mol Biol   Vol. 1413   page: 263-82   2016

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/978-1-4939-3542-0_17

  47. Five factors can reconstitute all three phases of microtubule polymerization dynamics Reviewed Open Access

    Moriwaki T, Goshima G

    J Cell Biol   Vol. 215 ( 3 ) page: 357   2016

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201604118

    Open Access

  48. The microtubule catastrophe promoter Sentin delays stable kinetochore-microtubule attachment in oocytes. Reviewed Open Access

    Głuszek AA, Cullen CF, Li W, Battaglia RA, Radford SJ, Costa MF, McKim KS, Goshima G, Ohkura H.

    J Cell Biol   Vol. 211   page: 1113-20   2015.12

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201507006

  49. Microcephaly protein Asp focuses the minus ends of spindle microtubules at the pole and within the spindle. Reviewed Open Access

    Ito A, Goshima G.

    J. Cell Biol.   Vol. 211   page: 999-1009   2015.12

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201507001

  50. Clustering of a kinesin-14 motor enables processive retrograde microtubule-based transport in plants Open Access

    Jonsson E, Yamada M, Vale RD, Goshima G.

    Nature Plants   Vol. 1   page: 15087   2015.6

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1038/NPLANTS.2015.87

  51. RNAi screening identifies the armadillo repeat-containing kinesins responsible for microtubule-dependent nuclear positioning in Physcomitrella patens.

    Miki T, Nishina M, Goshima G.

    Plant Cell Physiol.   Vol. 56 ( 4 ) page: 737-749   2015.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  52. Cytoplasmic nucleation and atypical branching nucleation generate endoplasmic microtubules in Physcomitrella patens Reviewed

    Nakaoka Y, Kimura A, Tani T, Goshima G.

    Plant Cell   Vol. 27 ( 1 ) page: 228-242   2015.1

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  53. NACK kinesin is required for metaphase chromosome alignment and cytokinesis in the moss Physcomitrella patens.

    Naito H, Goshima G.

    Cell Structure and Function.   Vol. 40 ( 1 ) page: 31-41   2015

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  54. Gohta Goshima: questing for answers on the mitotic spindle Open Access

    Goshima G, Sedwick C.

    J Cell Biol     2014.7

     More details

    Language:English  

    DOI: 10.1083/jcb.2062pi

  55. Identification of the augmin complex in the filamentous fungus Aspergillus nidulans. Open Access

    Edzuka T, Yamada L, Kanamaru K, Sawada H, Goshima G.

    PLoS One     2014.7

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1371/journal.pone.0101471

    Open Access

  56. Endogenous localizome identifies 43 mitotic kinesins in a plant cell Open Access

    Miki T, Naito H, Nishina M, Goshima G.

    Proc Natl Acad Sci U S A     2014.5

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1073/pnas.1311243111

    Open Access

  57. Friction on MAP determines its traveling direction on microtubules. Open Access

        2014.4

     More details

    Language:English  

    DOI: 10.1016/j.devcel.2014.03.022

  58. Genes involved in centrosome-independent mitotic spindle assembly in Drosophila S2 cells Open Access

    Proc Natl Acad Sci U S A   Vol. 110 ( 49 ) page: 19808-13   2013.12

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1073/pnas.1320013110

  59. Loss of a Rho-Regulated Actin Nucleator, mDia2, Impairs cytokinesis during mouse fetal erythropoiesis.

    Watanabe S, De Zan T, Ishizaki T, Yasuda S, Kamijo H, Yamada D, Aoki T, Kiyonari H, Kaneko H, Shimizu R, Yamamoto M, Goshima G, Narumiya S.

      Vol. 5 ( 4 ) page: 926-32   2013.11

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  60. MICROTUBULE-ASSOCIATED PROTEIN65 is essential for maintenance of phragmoplast bipolarity and formation of the cell plate in Physcomitrella patens. Open Access

    Kosetsu K, de Keijzer J, Janson ME, Goshima G.

    Plant Cell     2013.11

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1105/tpc.113.117432

  61. Augmin-dependent microtubule nucleation at microtubule walls in the spindle. Reviewed Open Access

    Kamasaki T, O'Toole E, Kita S, Osumi M, Usukura J, McIntosh JR, Goshima G.

    J. Cell Biol.   Vol. 202 ( 1 ) page: 25-33   2013

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201304031

  62. Aurora B and Kif2A control microtubule length for assembly of a functional central spindle during anaphase. Reviewed Open Access

    Uehara R, Tsukada Y, Kamasaki T, Poser I, Yoda K, Gerlich DW, Goshima G.

      Vol. 202 ( 4 ) page: 623-36   2013

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201302123

  63. An inducible RNA interference system in Physcomitrella patens reveals a dominant role of augmin in phragmoplast microtubule generation Reviewed

    Nakaoka Y, Miki T, Fujioka R, Uehara R, Tomioka A, Obuse C, Kubo M, Hiwatashi Y, Goshima G.

    Plant Cell   Vol. 24 ( 4 ) page: 1478-93   2012.4

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  64. Reconstitution of dynamic microtubules with Drosophila XMAP215, EB1, and Sentin Reviewed

    Li W, Moriwaki T, Tani T, Watanabe T, Kaibuchi K, Goshima G.

    J. Cell Biol.   Vol. 199 ( 5 ) page: 849-62   2012

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  65. Identification of a TPX2-like microtubule-associated protein in Drosophila. Reviewed

    Goshima G.

    PLoS One   Vol. 6   page: e28120   2011.11

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  66. EB1 promotes microtubule dynamics by recruiting Sentin in Drosophila cells. Reviewed Open Access

    Li W, Miki T, Watanabe T, Kakeno M, Sugiyama I, Kaibuchi K, Goshima G.

    J Cell Biol.   Vol. 193 ( 6 ) page: 973-983   2011.6

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201101108

  67. Control of mitotic spindle length. Invited Reviewed

    Goshima G, Scholey JM.

    Annu Rev Cell Dev Biol   Vol. 26   page: 21-57   2010.11

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  68. Functional central spindle assembly requires de novo microtubule generation in the interchromosomal region during anaphase. Reviewed Open Access

    Uehara R, Goshima G.

    Journal of Cell Biology   Vol. 191   page: 259-267   2010.10

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1083/jcb.201004150

  69. Determinants of myosin II cortical localization during cytokinesis. Reviewed

    Uehara R, Goshima G, Mabuchi I, Vale RD, Spudich JA, Griffis ER.

    Current Biology   Vol. 22   page: 1080-1085   2010.6

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  70. *New look inside the spindle: microtubule-dependent microtuble generation within the spindle. Invited Reviewed

    Goshima G, Kimura A

    Current Opinion in Cell Biology   Vol. Epub   2010.2

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  71. *The augmin complex plays a critical role in spindle microtubule generation for mitotic progression and cytokinesis in human cells. Reviewed Open Access

    Uehara R, Nozawa RS, Tomioka A, Petry S, Vale RD, Obuse C, Goshima G.

    Proc Natl Acad Sci U S A.   Vol. 106   page: 6998-7003   2009.4

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1073/pnas.0901587106

  72. *Augmin: a protein complex required for centrosome-independent microtubule generation within the spindle Reviewed

    Gohta Goshima, Mirjam Mayer, Nan Zhang, Nico Stuurman, Ronald D. Vale

    Journal of Cell Biology   Vol. 181   page: 421-429   2008.5

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    Since the discovery of gamma-tubulin, attention has focused on its involvement as a microtubule nucleator at the centrosome. However, mislocalization of gamma-tubulin away from the centrosome does not inhibit mitotic spindle formation in Drosophila melanogaster, suggesting that a critical function for gamma-tubulin might reside elsewhere. A previous RNA interference (RNAi) screen identified five genes (Dgt2-6) required for localizing gamma-tubulin to spindle microtubules. We show that the Dgt proteins interact, forming a stable complex. We find that spindle microtubule generation is substantially reduced after knockdown of each Dgt protein by RNAi. Thus, the Dgt complex that we name "augmin" functions to increase microtubule number. Reduced spindle microtubule generation after augmin RNAi, particularly in the absence of functional centrosomes, has dramatic consequences on mitotic spindle formation and function, leading to reduced kinetochore fiber formation, chromosome misalignment, and spindle bipolarity defects. We also identify a functional human homologue of Dgt6. Our results suggest that an important mitotic function for gamma-tubulin may lie within the spindle, where augmin and gamma-tubulin function cooperatively to amplify the number of microtubules.

    DOI: 10.1016/j.yexcr.2008.12.024

  73. Functional genomic screen reveals genes involved in lipid-droplet formation and utilization. Reviewed Open Access

    Guo Y, Walther TC, Rao M, Stuurman N, Goshima G, Terayama K, Wong JS, Vale RD, Walter P, Farese RV.

    Nature   Vol. 453 ( 7195 ) page: 657-661   2008.5

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    Eukaryotic cells store neutral lipids in cytoplasmic lipid droplets enclosed in a monolayer of phospholipids and associated proteins. These dynamic organelles serve as the principal reservoirs for storing cellular energy and for the building blocks for membrane lipids. Excessive lipid accumulation in cells is a central feature of obesity, diabetes and atherosclerosis, yet remarkably little is known about lipid-droplet cell biology. Here we show, by means of a genome-wide RNA interference (RNAi) screen in Drosophila S2 cells that about 1.5% of all genes function in lipid-droplet formation and regulation. The phenotypes of the gene knockdowns sorted into five distinct phenotypic classes. Genes encoding enzymes of phospholipid biosynthesis proved to be determinants of lipid-droplet size and number, suggesting that the phospholipid composition of the monolayer profoundly affects droplet morphology and lipid utilization. A subset of the Arf1-COPI vesicular transport proteins also regulated droplet morphology and lipid utilization, thereby identifying a previously unrecognized function for this machinery. These phenotypes are conserved in mammalian cells, suggesting that insights from these studies are likely to be central to our understanding of human diseases involving excessive lipid storage.

    DOI: 10.1038/nature06928

  74. *Genes required for mitotic spindle assembly in Drosophila S2 cells Reviewed Open Access

    Gohta Goshima, Roy Wollman, Sarah S. Goodwin, Nan Zhang, Jonathan M. Scholey, Ronald D. Vale and Nico Stuurman.

    Science   Vol. 316 ( 5823 ) page: 417-421   2007.7

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    The formation of a metaphase spindle, a bipolar microtubule array with centrally aligned chromosomes, is a prerequisite for the faithful segregation of a cell's genetic material. Using a full-genome RNA interference screen of Drosophila S2 cells, we identified about 200 genes that contribute to spindle assembly, more than half of which were unexpected. The screen, in combination with a variety of secondary assays, led to new insights into how spindle microtubules are generated; how centrosomes are positioned; and how centrioles, centrosomes, and kinetochores are assembled.

    DOI: 10.1126/science.1141314

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Books 3

  1. 酵母の分裂様式の多様性・可塑性について

    栗田岳歩、五島剛太( Role: Joint author)

    2023.10 

     More details

    Language:Japanese

    DOI: 10.34565/seibutsukogaku.101.10_528

  2. Assessment of mitotic spindle phenotypes in Drosophila S2 cells.

    Gohta Goshima( Role: Sole author)

    Methods Cell Biol.  2010 

     More details

    Language:English

  3. RNAi in Drosophila S2 cells as a tool for studying cell cycle progression

    Bettencourt-Dias M, Goshima G.( Role: Joint author)

    Methods Mol Biol.  2009 

     More details

    Language:English

Presentations 12

  1. Asymmetric cell division in the absence of centrosomes in plants Invited International conference

    Gohta Goshima

    EMBO Workshop "Centrosomes in development, disease and evolution"  2023.9.27 

     More details

    Event date: 2023.9

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

  2. Mitotic cell division in Physcomitrella Invited International conference

    Gohta Goshima

    SEB Centenary Conference 2023  2023.7.5 

     More details

    Event date: 2023.7

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

  3. Microtubule and motors in plants Invited International conference

     More details

    Event date: 2023.2

    Language:English   Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

    Country:France  

  4. Evolutionary replacement of genes required for cell division and intracellular transport. Invited International conference

     More details

    Event date: 2023.2

    Language:English   Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

    Country:Switzerland  

  5. Convention and novelty - studying typical cellular processes in atypical cell models Invited International conference

    2022.11.30 

     More details

    Event date: 2022.11 - 2022.12

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  6. 細胞分裂の宝探し Invited

    五島剛太

    細胞分裂研究会  2022.7.28 

     More details

    Event date: 2022.7

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  7. Growth and division mode plasticity is dependent on in marine-derived black yeasts

    2021.12.2 

     More details

    Event date: 2021.12

    Presentation type:Oral presentation (general)  

    Country:Japan  

  8. Microtubule generation within the spindle International conference

    FASEB meeting “Mitotic spindle assembly and function" 

     More details

    Event date: 2009.9

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

  9. Genome-wide RNAi Screen Identifies Genes Required for Mitotic Spindle Formation in Animal Cells International conference

    9th EMBL-NIBB joint symposium on Functional Imaging 

     More details

    Event date: 2009.4

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  10. Microtubule generation within the mitotic spindle

    2nd International Symposium on Bio-nanosystems 

     More details

    Event date: 2008.11

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  11. Roles of Dgt-dependent microtubule generation in mitosis

     More details

    Event date: 2007.12

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  12. Mechanisms of Microtubule Generation during Mitotic Spindle Assembly International conference

    Gordon Research Conference (Motile and Contractile Systems) 

     More details

    Event date: 2007.7

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Multiple mechanisms of microtubule generation during mitotic spindle assembly were discussed.

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Research Project for Joint Research, Competitive Funding, etc. 2

  1. Plasticity of non-centrosomal microtubule networks

    2011.10 - 2014.9

      More details

    Grant type:Competitive

  2. 細胞分裂装置が働く仕組みの研究

    2011.2 - 2014.3

    最先端・次世代研究開発プログラム 

      More details

    Grant type:Competitive

KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 19

  1. 巨大単細胞シノサイト生物の形態形成原理

    Grant number:25K22469  2025.6 - 2028.3

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\6370000 ( Direct Cost: \4900000 、 Indirect Cost:\1470000 )

    特定の機能を持つ組織・器官を作り出し維持するには細胞の分裂と分化の制御が必要である。本研究では、この細胞学・発生学の常識から外れているように見える巨大単細胞多核生物(coenocyte生物)の形態形成原理を明らかにすることが目標である。ハネモBryopsisを材料に、coenocyte生物が単細胞ながら異なる機能をもつ部位を生み出す原理を探究する。

  2. 海生酵母の原生知能探究

    Grant number:24H01469  2024.4 - 2026.3

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\7280000 ( Direct Cost: \5600000 、 Indirect Cost:\1680000 )

    近海から単離した黒色酵母数種が、細胞密度に応じて多細胞性と単細胞性の生活を切り換えることを見出した。本研究では、以下の仮説を検証する。「海生酵母は周辺環境を感知し、基質接着に適した『定着型』の多細胞体と、他所へ移行しうる『行動型』の単細胞体を切り換える。この表現型の可塑性は、複雑な野外環境において酵母が獲得した原生知能である」。仮説検証のため、生物採集とゲノム情報解析、実験室での実験を並行して行う。
    実験所前の海から単離した黒色酵母数種が、細胞密度に応じて多細胞性と単細胞性の生活を切り換えることを見出した。本研究の目標は、以下の仮説の検証である。「海生酵母は周辺環境を感知し、基質接着に適した『定着型』の多細胞体と、他所へ移行しうる『行動型』の単細胞体を切り換える。この表現型の可塑性は、複雑な野外環境において酵母が獲得した原生知能である」。仮説検証のため、生物採集とゲノム情報解析、実験室での実験を並行して行うことを計画している。
    24年度はまず、実験室内で多(単)細胞型の選択を継続する進化実験(experimental evolution)により、切り換えが行われない変異体を30株以上取得し、変異体の原因遺伝子を全ゲノム配列解析により特定した。すると、モデル生物種で特定のシグナル伝達経路に関わることが知られている遺伝子に多くの変異が見つかり、遺伝子破壊株を作成することでそれらが原因遺伝子であることを確認した。すなわち、表現型切り換えの分子基盤の一端が明らかになった。また、海底に生息する動物の体表から、多細胞型優勢となる黒色酵母を複数株取得した。そのような表現型を示す株はこれまで10度以降採取している表層海水からは得られたことがない。実験室での動物との共培養実験の結果、動物もしくは共生する細菌から産出される何らかの化学物質が黒色酵母の表現型切り換えに影響を与えていることが示された。すなわち、化学コミュニケーションの存在が示唆された。
    当初予定していた2テーマについて、いずれも進展が見られたため。
    本研究の中心仮説 「海生酵母は周辺環境を感知し、基質接着に適した『定着型』の多細胞体と、他所へ移行しうる『行動型』の単細胞体を切り換える。この表現型の可塑性は、複雑な野外環境において酵母が獲得した原生知能である」、の検証のため、予定通り、以下の2つの柱について研究を進める。
    1:ジオラマ環境下で顕在化する表現型可塑性の分子・細胞機構を解明する
    2:野外環境でどのように表現型可塑性を生かして増殖しているのかを解明する
    <BR>
    1では関与遺伝子を複数見出せたこと、2では化学コミュニケーションの存在が示唆されたことから、いずれも研究の進展が期待される。

  3. 細胞分裂面決定を司る新機構の解明

    Grant number:23K23907  2024.4 - 2026.3

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\17290000 ( Direct Cost: \13300000 、 Indirect Cost:\3990000 )

    多細胞生物では、細胞分裂後に生じる2つの娘細胞が同一あるいは異なる性質を持つことが共に大切である。娘細胞の性質の違いには、細胞分裂面がどこにできるかが一つの鍵となる。本研究では、動物とは異なり細胞壁を持つ生物における細胞分裂面決定の分子機構を探究する。コケ植物で展開してきた独自の研究を発展させること、得られた知見の一部について他生物種での保存性を検証することで、広く保存された新機構提唱を目指す。
    多細胞生物では、細胞分裂後に生じる2つの娘細胞が同一あるいは異なる性質を持つことが共に大切である。娘細胞の性質の違いには、細胞分裂面がどこにできるかが一つの鍵となる。本研究では、動物とは異なり細胞壁を持つ生物における細胞分裂面決定の分子機構を探究する。
    前年度までにヒメツリガネゴケにおいて紡錘体の位置決め機構の一端を明らかにした。細胞核の配置は分裂面の決定の重要な要素であるため、核の配置に関わるヒメツリガネゴケのキネシンを特定した(Yoshida et al. 2023a)。加えて、核膜タンパク質SUN2に着目し、SUN2の変異により分裂面の方向が定まらないことを見出した。タイムラプス観察の結果、SUN2がないと分裂期核膜崩壊直前に核膜周辺に現れる微小管形成中心(MTOC)の配置が異常であることを突き止めた。その結果、変異体では核膜崩壊後、染色体を中央に並べた中期紡錘体の形成に遅れが生じた(Yoshida et al. 2023b)。
    一方、ヒメツリガネゴケがコードする別のSUNファミリータンパク質の機能は未だ不明であったため、その解析を進め、SUN3について予想外のデータが得られた。SUN2とは異なり、遺伝子破壊を試みたが破壊株は取得できず、ヒメツリガネゴケの生育に必須の遺伝子であることが示唆された。そこで、誘導的RNAi法でSUN3をノックダウンしたところ、劇的な染色体整列・分配異常や細胞質分裂異常が認められた。これは動原体タンパク質のノックダウンで現れるような強い表現型だったが、本当にSUN3のノックダウンに起因していることを、レスキュー実験で確かめた。ヒメツリガネゴケでは分裂期直前に動原体タンパク質の一部が核膜に局在することが知られているため、動原体タンパク質とSUNとの相互作用の可能性が出てきた。
    当初予定していたテーマについて、論文発表や期待通りの進展があったため。
    陸上植物の細胞質分裂の重要イベントであり、当初より研究を計画していた、細胞板のガイダンス機構について、実験材料の準備が整いつつあるので、次年度に精力的に進めたい。また、ヒメツリガネゴケの結果が他の細胞壁をもつ生物にも適応できるかを調べることも目標としていたが、ゲノム情報が得られた大型緑藻や場合によっては真菌類での比較解析も試みたい。

  4. 「モデル海藻」確立

    Grant number:22K19308  2022.6 - 2026.3

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\6370000 ( Direct Cost: \4900000 、 Indirect Cost:\1470000 )

    動物・植物・酵母の方法論を適用し、海藻の分子細胞生物学の基盤確立に挑戦する。もし研究が成功すれば、モデル動植物で日常的に行われている実験が可能になる系が初めて立ち上がることになり、波及効果は大きい。海藻の発生、細胞生理、環境応答、受精などの知見の蓄積を加速させるなど、これまでの海藻の生物学の体系を大きく変革させる潜在性を有する。また、モデル海藻と共生細菌から生理活性物質「海藻ホルモン」を見つけ出すことで創薬分野などへの貢献が見込めるなど、研究成果の多分野への波及が見込める。
    実験室内でさまざまな実験を行うことができる実験モデルとしての条件を満たす海藻を見つけ出し基礎技術を確立するためには、(1)ゲノムの解読、(2)共生細菌の同定、(3)細胞内ダイナミクスの可視化、は重要である。2024年度までに、菅島で採集した大型緑藻・ハネモ2株の安定的な実験室培養方法を確立するとともに、ゲノム配列(核、葉緑体、ミトコンドリア)を高い精度で解読することに成功した(Ochiai,Hanawa et al. Plant J. 2024)。一方、当初目指した無菌でのハネモ培養は成功せず、むしろ、ハネモの成長にとって重要な細菌が共生していることが示唆されたため、メタゲノム解析やメタアンプリコン解析を通じて、ハネモと共生する細菌の全貌を明らかにすることにした。すると、ハネモには常時100種を超える細菌が存在することがわかり、季節変動も認められた。何種かはどのサンプルからも検出されたため、ハネモにとって重要な役割を担っていることが示唆された。次に、野外から採取したばかりのハネモや実験室で継代培養しているハネモから、合計で数十の細菌株を通常の細菌培養用寒天培地上で単離した。これらを液体培養で増殖させ、ハネモを培養している海水に逐一添加した。すると、少なくとも4つの細菌株ではハネモの成長を促進する活性が備わっていることがわかった。すなわち、細菌を加えることで、加えていない時に比べてハネモの主軸が伸び、また、分枝や仮根の形成も認められた。
    当初の目的に合致した研究成果をひとつ論文として発表できたため。その論文の概略: ハネモBryopsisの核ゲノムに関する高品質なアセンブリおよびアノテーションを提示した(90.7 Mbp、27コンティグ、N50 = 6.7 Mbp、14,034のタンパク質コード遺伝子)。比較ゲノム解析の結果、凝集促進レクチンであるBPL-1/Bryohealinをコードする遺伝子がハネモで大幅に重複している一方で、近縁種では相同遺伝子が存在しないことが明らかとなり、これがハネモの再生能力の遺伝的基盤であることが示唆された。ハネモは30種以上のキネシン遺伝子を持つ一方で、ミオシン遺伝子は1つしか持たず、複数のミオシンタイプを有する他の緑藻類とは対照的であった。このようなモータータンパク質の偏りに対応して、ハネモにおける細胞質内での葉緑体の双方向移動はアクチンではなく微小管に依存していることが観察された。本研究で提示したゲノム配列は、単細胞性大型藻類における実験生物学の基盤となるものである。
    解読したゲノム情報を活用し、残りの課題(細胞内ダイナミクス)に関する実験を進める。

  5. 細胞分裂面決定を司る新機構の解明

    Grant number:22H02644  2022.4 - 2026.3

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\17290000 ( Direct Cost: \13300000 、 Indirect Cost:\3990000 )

    細胞が対称あるいは非対称に分裂し、同一のあるいは互いに異なる性質を持つ娘細胞を作り出すことは、多細胞生物の発生に必要である。娘細胞の性質の差異には、細胞分裂面がどこにできるかが鍵となる。ヒメツリガネゴケの幹細胞で細胞分裂研究を展開してきた。そして最近、この系では分裂中に分裂面が決定されること強く示唆するデータを得た。本研究では、この独自に見出した分裂面決定過程がどのタンパク質のどのような働きにより駆動されるのかを明らかにする。さらに、見出した機構が他の細胞種で保存されているか、検証する。

  6. 微小管系輸送モーターの働きによる周期的な分枝形成機構

    Grant number:22H04717  2022.4 - 2024.3

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\7800000 ( Direct Cost: \6000000 、 Indirect Cost:\1800000 )

    分枝、分岐は細胞壁を有する生物一般の代表的な成長様式の一つで、しばしば周期性を示す。本研究では、周期的な分枝形成の原理の解明を目指す。最近、微小管系輸送モーター・キネシンの1種の変異により、通常は細胞あたり一度に一つしかできない分枝が複数生じ、ヒメツリガネゴケ原糸体の分枝周期性が変調することを見出した。そこで、キネシンにより何が運ばれるかを突き止め、次の仮説を検証する。「キネシンは分枝成長に必要な物質を運び続け他の場所への物質集積を防ぐことで分枝を一箇所だけに限定させる。」
    分枝、分岐は植物に限らず細胞壁を有する生物一般の代表的な成長様式の一つであり、しばしば周期性を示す。ヒメツリガネゴケの原糸体の分枝形成に周期性を持たせる鍵分子候補を見出し(微小管系輸送モーター・ARKキネシン)。ARKの変異により通常は細胞あたり一度に一つしかできない分枝が複数生じ、原糸体の分枝周期性が変調した。この表現型は微小管上の輸送活性を失ったARKの発現ではレスキューされなかったこと、また、分枝では微小管の配向が定まっていたことから、次のような仮説が立てられた。すなわち、「周期的な分枝形成の鍵は、ARKが分枝成長に必要な物質を運び続け他の場所への物質集積を防ぐことで分枝を一箇所だけに限定させることである。」
    本研究ではまず、ヒメツリガネゴケでこの仮説を検証した。ARKキネシンが多様な積荷(細胞核、葉緑体、ミトコンドリアなど)を輸送するトランスポーターであることを見出した。そして、周期性と直接関係のある事象として、ARKによるアクチン制御因子輸送がヒメツリガネゴケ細胞の極性確立や成長に必要であることがわかった。ARKの表現型の一部は、被子植物のARKホモログを発現することでレスキューされたことから、ARKの機能が陸上植物に広く保存されている可能性が示唆された(論文発表:Yoshida et al. 2023)。一方、シロイヌナズナでARKホモログのRNAiノックダウンを試みたが、着目した組織では期待した表現型は認められなかった。
    陸上植物と祖先を共通に持つ緑藻のハネモでも周期的な分枝形成が認められる。阻害剤を使った実験から、ここにも微小管が関与することを突き止めた。さらに、葉緑体の輸送にも微小管が必須であった。ところが、全ゲノム解読を通じてARKホモログを探索したが見つからず、別の輸送キネシンの存在が示唆された(Ochiai et al. submitted)。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  7. ライブ顕微イメージングを通した海生真菌類の多様性と表現型可塑性の研究

    Grant number:22H04884  2022.4 - 2024.3

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\8320000 ( Direct Cost: \6400000 、 Indirect Cost:\1920000 )

    海には多様な真菌類(糸状菌、酵母)が生息しているが、同じ微生物のバクテリアと比べても、生態系は全く掴めていないのが現状である。さらに、最近、実験所の前の海で採集した海生酵母数種について、増殖表現型に可塑性があることを発見した。これまで実験室でプレート培養し記載されてきた成長や分裂の様式は、再検討が必要である。本研究では、海生真菌類の多様性の把握に加え、海生真菌類はどのような様式で増殖しているのかをライブ顕微鏡観察により明らかにすること、そして、表現型の可塑性の基盤となる分子機構の解明を目指す。
    海には多様な真菌類(糸状菌、酵母)が生息しているが、同じ微生物のバクテリアと比べても、生態系は全く掴めていないのが現状である。さらに最近、実験所の前の海で採集した黒色酵母数種について、増殖表現型に可塑性があることを発見した。これまで実験室でプレート培養し記載されてきた成長や分裂の様式は、再検討が必要となった。
    今年度は、初年度に引き続き、海水、泥、生物片などから真菌類のサンプリングを行い、これまでの累積で100を超える株を得た。黒色酵母の同定不能種NU30とNU200については、培養後にDNAを抽出し、次世代シークエンサーを用いて全ゲノム配列を決定した。系統樹解析の結果、両種はDothideomycetes綱に属する未記載種であることがわかった(Kurita et al. 2023; 栗田 & 五島. 2023)。また、ライブセルイメージングにより、細胞密度に応じて成長・分裂モードを変換する種も探索したところ、5種では変換が認められ、いずれもDothideomycetes綱に分類された。2種については同様の変換が培地の種類を変えることでも見られた。一方、細胞密度を変化させても成長・分裂モードが変換しにくい変異体を得たので、変異部位を突き止めたところ、真菌類に広く保存された転写因子に変異が認められた。コードするタンパク質は細胞内では予想通り核に局在していた。黒色酵母は周辺の環境を感知し、そのシグナルが細胞内で伝達され、最終的に遺伝子発現プロファイルを変えることにより表現型を大きく変えることが示唆された。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  8. Study on bypass of gene essentiality

    Grant number:19K22383  2019.6 - 2023.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    Goshima Gohta

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\6500000 ( Direct Cost: \5000000 、 Indirect Cost:\1500000 )

    Although genes that control cell division are often conserved in a wide range of species, some species do not have a specific gene. In this case, it is assumed that the species has developed an alternative mechanism during the course of evolution. In this study, by means of experimental evolution, we showed such an example: a yeast strain that has lost a gene “essential” for cell division continued to proliferate by developing an alternative “masked” mechanism.

  9. Revealing the mechanism of intracellular positioning of the nucleus using cutting-edge microscopes

    Grant number:18KK0202  2018.10 - 2025.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

    Kimura Akatsuki

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s) 

    In this research, we developed a novel experimental platform to quantitatively investigate intracellular forces responsible for nuclear positioning. Using the early embryo of Caenorhabditis elegans as a model system, we combined two advanced imaging techniques - centrifuge polarizing microscopy (CPM) and orientation-independent differential interference contrast microscopy (OI-DIC) - to measure the physical force required to keep the nucleus at the cell center. This was the first direct measurement of such a force in the C. elegans embryo, and the result was approximately 12 piconewtons per micrometer (pN/μm).

  10. Asymmetric cell division of plant stem cells

    Grant number:17H06471  2017.6 - 2022.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    Goshima Gohta

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\152360000 ( Direct Cost: \117200000 、 Indirect Cost:\35160000 )

    Stem cell renewal and maintenance often involve asymmetric division, in which two daughter cells display different properties. However, compared to animals, the mechanism of this important process remains poorly understood in plants. In this study, we used rice, a major crop, and a model plant, the moss, to elucidate the mechanisms of a series of events during asymmetric division, namely, cell polarity establishment, mitosis, and maintenance of differentiation.

  11. Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality

    Grant number:17H06470  2017.6 - 2022.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    Umeda Masaaki

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s) 

    Our project aimed to understand the characteristics of plant stem cells, which support plant longevity and vitality, especially by focusing on their proliferative activity and pluripotency. To activate organic cooperation between research groups, we supported various activities including those involving animal scientists, thereby promoting collaborations. Besides, we conducted public relations activities to disseminate our research progress to Japan and abroad through international symposiums and via the homepage and newsletters.

  12. Elucidating the mechanisms of spindle formation through systematic gene deletion

    Grant number:17H01431  2017.4 - 2022.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Goshima Gohta

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\41990000 ( Direct Cost: \32300000 、 Indirect Cost:\9690000 )

    The spindle is essential for chromosome segregation. As many genes act redundantly, the molecular mechanisms of spindle formation are not fully understood. By systematically disrupting candidate spindle regulators in model cell systems, we studied the mechanism of spindle parts formation, including the kinetochore, which is the contact point between chromosome and spindle, the ends of microtubules, which are the main components of the spindle, and the spindle pole.

  13. オーロラキナーゼシグナル伝達の数理・遺伝学的解析

    Grant number:17H06000  2017.4 - 2018.3

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

    Grant amount:\11700000 ( Direct Cost: \9000000 、 Indirect Cost:\2700000 )

    本研究では、細胞分裂制御の鍵キナーゼ・オーロラによるリン酸化シグナルを通じた分裂制御機構の解明を目指した。
    オーロラは細胞分裂に必須のキナーゼであり、その制御の破綻は癌化を引き起こす可能性が示唆されている。申請者らは数年前、細胞実験と数理シミュレーションにより、ヒトの細胞分裂装置・スピンドルにおいて、「オーロラキナーゼの濃度勾配が、基質である微小管脱重合酵素KIF2Aの活性勾配を規定し、これによりスピンドル長が決定される」とのシンプルなモデルを発表した (J Cell Biol. 2013)。ここでは、オーロラキナーゼが中央紡錘体微小管の先端付近に集積することで濃度勾配を形成するという知見が基となっている。
    本研究では、まず、精製した微小管、オーロラ、KIF2Aによるスピンドル長制御の試験管内再構成を通じてモデルを定性的に検証することを目指した。次に、各因子の挙動、スピンドル長変化を測定し、その定量データを数理シミュレーションに組み入れて挙動を比較し、定量的な数理モデルを完成させることを目標とした。あるいは未知の因子の存在を予言する結果が得られる可能性もあると考えた。
    研究開始後、微小管プラス端局在タンパク質EB1と融合したオーロラキナーゼの精製に成功し、試験管内でオーロラキナーゼが細胞内と同様、微小管のプラス端に集積する様子を観察した。さらに、この融合キナーゼによるKIF2Aのリン酸化にも成功した。
    研究は順調に開始されたが、重複制限により、本研究課題は廃止となった。
    29年度が最終年度であるため、記入しない。
    29年度が最終年度であるため、記入しない。

  14. 染色体分配装置の再構成

    Grant number:15KT0077  2015.7 - 2018.3

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\18070000 ( Direct Cost: \13900000 、 Indirect Cost:\4170000 )

    キネシン8は真核生物において保存されたモータータンパク質で、動原体微小管先端に局在し動原体微小管の長さ制御および染色体整列に重要な働きをする。しかし、このタンパク質によってどのように染色体整列が制御されるかについての詳細な機構はよく分かっていない。生化学的活性についても定まっていなかった。例えばヒトのキネシン8は微小管脱重合活性があるとする報告と、微小管伸縮を抑制するという報告がある。
    本研究では前年度までに、ショウジョウバエにひとつだけ存在するキネシン8の生化学的活性を決定した。すなわち、キネシン8タンパク質全長を精製し、試験管内において伸び縮みする動的な微小管と反応させると、微小管の伸長から短縮に移行する「カタストロフ」と呼ばれる現象の頻度が上昇し、微小管の長さを制限した。さらに精製したキネシン8は微小管の短縮速度を減少させ、伸長、短縮いずれも起こらない、「ポーズ」と呼ばれる現象や、短縮から伸長に移行する「レスキュー」と呼ばれる現象の頻度を上昇させた。
    今年度は、これらの活性がキネシン8の動原体機能にどう関与するかを明らかにすることを目指した。ショウジョウバエS2細胞においてキネシン8を欠損させると異常に長い動原体微小管が観察されるが、S2細胞においてキネシン8を欠損させ、さらに微小管重合阻害剤であるコルセミドを加え微小管の長さを制限したが、染色体整列異常の表現型をレスキューできなかった。このことから、キネシン8のカタストロフを促進する以外の機能も染色体整列に重要なことが示唆された。そこで、ショウジョウバエS2細胞においてキネシン8を欠損させ、動原体-微小管の結合を詳細に観察することにした。
    研究は順調に進んだが、重複制限により、本研究課題は廃止となった。

  15. Searching for the "plant dynein"

    Grant number:15K14540  2015.4 - 2018.3

    Goshima Gohta

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

    Grant amount:\3900000 ( Direct Cost: \3000000 、 Indirect Cost:\900000 )

    In animal cells, the retrograde transport of intracellular cargo along microtubules is executed by the cytoplasmic dynein motor (retrograde transport is transport towards the minus end of the microtubule). Interestingly, however, land plants have lost the cytoplasmic dynein gene, despite that they execute retrograde transport. In this research, we aim to identify the motor(s) responsible for retrograde transport in plants. Using he moss Physcomitrella patens, we identified three kinesin-14 motor proteins (KCBP, KCH, ATK) that were required for retrograde transport of the nucleus, chloroplast, and microtubule itself in the moss cytoplasm.

  16. Microtubule generation independent of centrosomes

    Grant number:26711012  2014.4 - 2018.3

    Goshima Gohta

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\24050000 ( Direct Cost: \18500000 、 Indirect Cost:\5550000 )

    This research project aimed to understand the mechanism of centrosome-independent microtubule generation. The major outcomes are as follows: (1) The augmin complex has been shown required for centrosome-independent microtubule nucleation within the mitotic spindle in animal and plant cells. Here, we identified augmin in the filamentous fungus, elucidating the evolutionary conservation of this protein complex. (2) We generated knockout mice of a critical augmin subunit, and identified a defect in MTOC clustering during early embryonic division. (3) Microtubule nucleation independent of centrosomes or augmin was identified in the moss Physcomitrella patens.

  17. 中心体に依存しない微小管生成機構

    2014.4 - 2017.3

    科学研究費補助金  若手研究(A)

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  18. 細胞内における微小管生成機構とその役割の解明

    2008.4 - 2011.3

    科学研究費補助金  若手研究(A),課題番号:20687013

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  19. 動原体の核内配置機構とその役割の解明                      

    2008.4 - 2009.3

    科学研究費補助金  萌芽研究,課題番号:20657002

    五島 剛太

      More details

    Authorship:Principal investigator 

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