特異的ヒストン修飾を持つクロマチンの構造と動態の解明

• 研究課題/領域番号: 19370076
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 木村 宏 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (30241392)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2009年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2008年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2007年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 染色体構造・機能・分配 / クロマチン / 核構造 / 細胞周期 / 細胞構造 / 機能 / ヒストン / エピジェネティクス / 細胞核 / 蛋白質翻訳後修 / 生細胞観察 / 転写制御回 / 翻訳後修飾 / アセチル化 / モノクローナル抗体 / メチル化 / 遺伝子発現

研究概要

特定のヒストン修飾を持つクロマチンの構成成分とダイナミクスを明らかにするため、ヒストン修飾特異的モノクローナル抗体を用いた免疫沈降と質量分析、及び、生細胞観察を行った。転写抑制や活性化に関わる修飾の特異的抗体ビーズを作製し、クロマチン免疫沈降を行い、共沈した蛋白質を同定した。また、抗体の抗原結合断片を調製し蛍光標識した後、培養細胞に導入することで、生きた細胞でヒストン修飾を検出することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Human POGZ modulates HP1 dissociation from mitotic chromosome arms through Aurora B activation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, R.-S., Nagao, K., Masuda, H.-T., Iwasaki, O., Hirota, T., Nozaki, N., Kimura, H., Obuse, C
  • 雑誌名: Nature Cell Biol (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis of instability of the nucleosome containing a testis-specific histone variant (2010)
  • 著者名/発表者名: Tachiwana, H., Kagawa, W., Osakabe, A., Kawaguchi, K., Shiga, T., Hayashi-Takanaka, Y., Kimura, H., Kurumizaka, H
  • 雑誌名: human H3T. Proc. Natl Acad. Sci (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 特異的モノクローナル抗体を用いたメチル化ヒストンダイナミクスの可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木村宏, 林陽子
  • 雑誌名: 実験医学 増刊号(印刷中)
• [雑誌論文] Visualization of DNA methylation and histone modifications in living cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Hayashi-Takanaka, Y., Yamagata, K
  • 雑誌名: Curr. Opin. Cell Biol doi:10.1016/j.ceb.2010.02.0041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proviral silencing in embryonic stem cells requires the histone methyltransferase ESET. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Leung, D., Miyashita, H., Maksakova, I.A., Miyachi, H., Kimura, H., Tachibana, M., Lorincz, M.C., Shinkai, Y
  • 雑誌名: Nature 464 ページ: 927-931
  • NAID: 120002140757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone H1 null vertebrate cells exhibit altered nucleosome architecture. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, H., Takami, Y., Sonoda, E., Iwasaki, T., Iwano, H., Tachibana, M., Takeda, S., Nakayama, T., Kimura, H., Shinkai, Y
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res doi:10.1093/nar/gkq076
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transduction of RNA-directed DNA methylation signals to repressive histone marks in Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Numa, H., Kim, J.M., Matsui, A., Kurihara, Y., Morosawa, T., Ishida, J., Mochizuki, Y., Kimura, H., Shinozaki, K., Toyoda, T., Seki, M., Yoshikawa, M., Habu Y
  • 雑誌名: EMBO J. 29 ページ: 352-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of DNA methylation and histone modifications in living cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H.
  • 雑誌名: Curr.Opin.Cell Biol. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proviral silencing in embryonic stem cells requires the histone methyltransferase ESET. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T.
  • 雑誌名: Nature (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone H1 null vertebrate cells exhibit altered nucleosome architecture. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, H.
  • 雑誌名: Nucl.Acids Res. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transduction of RNA-directed DNA methylation signals to repressive histone marks in Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Numa, H.
  • 雑誌名: EMBO J. 29 ページ: 352-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualizing histone modifications in living cells: spatiotemporal dynamics of H3 phosphorylation during interphase. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hayashi-Takanaka, Y., Yamagata, K., Nozaki, N., Kimura, H
  • 雑誌名: J. Cell Biol 187 ページ: 781-790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inactive X chromosome-specific histone H3 modifications and CpG hypomethylation flank a chromatin boundary between an X-inactivated and an escape gene. (2009)
  • 著者名/発表者名: Goto, Y., Kimura, H
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 37 ページ: 7416-7428
  • 査読あり
• [雑誌論文] A wave of nascent transcription on activated human genes. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada, Y., Ohta, Y., Xu, M., Tsutsumi, S., Minami, T., Inoue, K., Komura, D., Kitakami, J., Oshida, N, Papantonis, A., Izumi, A., Kobayashi, M., Meguro, H, Kanki, Y., Mimura, I., Yamamoto, K., Mataki, C., Hamakubo, T., Shirahige, K., Aburatani, H., Kimura, Wada, Y., Ohta, Y., Xu, M., Tsutsumi
  • 雑誌名: Proc. Natl Acad. Sci. USA 106 ページ: 18357-18361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical inactivation of a synthetic human kinetochore by a chromatin modifier. (2009)
  • 著者名/発表者名: Cardinale, S., Bergmann, J.H., Kelly, D., Nakano, M., Valdivia, M.M., Kimura, H., Masumoto, H., Larionov, V., Earnshaw, W. C
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 20 ページ: 4194-4204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone demethylase Jmjd2c increases the expression of Mdm2 oncogene. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishimura, A., Terashima, M., Kimura, H., Akagi, K., Suzuki, Y., Sugano, S., Suzuki, T
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 389 ページ: 366-371
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヒストンダイナミクスの可視化と膜透過化細胞による再構成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村宏, 林陽子
  • 雑誌名: 実験医学 増刊号,27 ページ: 2833-2838
• [雑誌論文] Visualizing histone modifications in living cells : spatiotemporal dynamics of H3 phosphorylation during interphase. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hayashi-Takanaka, Y.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 187 ページ: 781-790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inactive X chromosome-specific histone H3 modifications and CpG hypomethylation flank a chromatin boundary between an X-inactivated and an escape gene. (2009)
  • 著者名/発表者名: Goto, Y.
  • 雑誌名: Nucl.Acids Res. 37 ページ: 7416-7428
  • 査読あり
• [雑誌論文] A wave of nascent transcription on activated human genes. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada, Y.
  • 雑誌名: Proc.Natl Acad.Sci.USA 106 ページ: 18357-18361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical inactivation of a synthetic human kinetochore by a chromatin modifier. (2009)
  • 著者名/発表者名: Cardinale, S.
  • 雑誌名: Mol.Biol. Cell 20 ページ: 4194-4204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone demethylase Jmjd2c increases the expression of Mdm2 oncogene (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishimura, A.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 389 ページ: 366-371
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヒストンダイナミクスの可視化と膜透過化細胞による再構成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村宏
  • 雑誌名: 実験医学(増刊号) 27 ページ: 2833-2838
• [雑誌論文] G9a/GLP complexes independently mediate H3K9 and DNA methylation to silence transcription. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tachibana, M., Matsumura, Y., Fukuda, M., Kimura, H., Shinkai, Y
  • 雑誌名: EMBO J. 27 ページ: 2681-2690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alterations of lysine modifications on histone H3 N-tail under drought stress conditions in Arabidopsis thaliana (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, J.-M., Kim To, T., Ishida, J., Morosawa, T., Kawashima, M., Matsui, A., Toyoda, T., Kimura, H., Shinozaki, K., Seki, M
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 49 ページ: 1580-1588
  • NAID: 10027334715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosome formation with the testis-specific histone H3 variant, H3t, by human nucleosome assembly proteins in vitro. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tachiwana, H., Osakabe, A., Kimura, H., Kurumizaka, H
  • 雑誌名: Nucl. Acids Res 36 ページ: 2208-2218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organization of histone H3 modifications revealed by a panel of specific monoclonal antibodies. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Hayashi-Takanaka, Y., Goto, Y., Takizawa, N., Nozaki, N
  • 雑誌名: Cell Struct. Funct 33 ページ: 61-73
  • NAID: 40016794072
  • 査読あり
• [雑誌論文] ビフォー&アフターフォトブリーチ (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村宏
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 53 ページ: 1992-1999
• [雑誌論文] Alterations of lysine modifications on histone H3 N-tai under drought stress conditions in Arabidopsis thaliana (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, J. -M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 49 ページ: 1580-1588
  • 査読あり
• [雑誌論文] G9a/GLP complexes independently mediate H3K9 and DNA methylation to silence transcription (2008)
  • 著者名/発表者名: Tachibana, M.
  • 雑誌名: EMBO Journal 27 ページ: 2681-2690
  • 査読あり
• [雑誌論文] ビフォー&アフター フォトブリーチ (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村 宏
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 53 ページ: 1992-1999
• [雑誌論文] The organization of histone H3 modifications as revealed by a panel of specific monoclonal antibodies (2008)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H.
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 33(in press)
  • NAID: 40016794072
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosome formation with the testis-specific histone H3 variant, H3t, by human nucleosome assembly proteins in vitro (2008)
  • 著者名/発表者名: Tachiwana, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Live cell imaging of histone H3 phosphorylation in G2/M phase (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura
  • 学会等名: Mitosis and Cancer Symposium
  • 発表場所: オランダ国アムステルダム
  • 年月日: 2009-02-26
• [学会発表] Visualizing histone modifications in living cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kimura
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 染色体の損傷と分配異常に伴うヒストン修飾のダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村宏
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第52回大会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 正常細胞とがん細胞におけるヒストンH3リン酸化ダイナミクスの差異 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村宏, 林(高中)陽子, 山縣一夫, 野崎直仁
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Visualization of histone modifications in living cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kimura, Y. Hayashi-Takanaka, K. Yamagata, N. Nozaki
  • 学会等名: EMBO Conference on Nuclear Structure and Dynamics
  • 発表場所: L'Isle-sur-la-Sorgue, France
• [学会発表] Visualization of histone modifications in living cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi-Takanaka, K. Yamagata, N. Nozaki, H. Kimura
  • 学会等名: 第61回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 生細胞内ヒストン修飾の可視化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 林(高中)陽子, 山縣一夫, 野崎直仁, 木村宏
  • 学会等名: 第3回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Live-cell imaging of histone H3 phosphorylation in G2/M phase. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi-Takanaka, N. Nozaki, H. Kimura
  • 学会等名: Mitosis and Cancer Symposium
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
• [学会発表] Visualizing histone modifications in living cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 染色体の損傷と分配異常に伴うピストン修飾のダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村宏
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第52回大会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 正常細胞とがん細胞におけるピストンH3リン酸化ダイナミクスの差異 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村宏
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Visualization of histone modifications in living cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura
  • 学会等名: 第61回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 生細胞内ピストン修飾の可視化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木村宏
  • 学会等名: 第3回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Visualization of histone modifications in living cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura
  • 学会等名: EMBO Conference on Nuclear Structure and Dynamics
  • 発表場所: フランスL'Isle-Sur-la-Sorgue
• [学会発表] Dynamics of histone modifications in living cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura
  • 学会等名: International Symposium Decoding Epigenetic Code
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-12-15
• [学会発表] ヒストン修飾ダイナミクスの可視化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村 宏
  • 学会等名: クロマチン研究会 -細胞核・染色体・クロマチンの機能構造構築と動態-
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2008-10-22
• [学会発表] The modification and dynamics of histones in human cells as revealed by a panel of specific monoclonal antibodies (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura
  • 学会等名: ICHC2008 (XIII International Congress of Histochemistry and Cytochemistry)
  • 発表場所: ポーランド国グダンスク
  • 年月日: 2008-08-26
• [学会発表] Histone modifications associated with transcription activation and silencing as revealed by a panel of specific monoclonal antibodies (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura
  • 学会等名: Benzon Symposium No. 55-Transcription, Chromatin and Disease
  • 発表場所: デンマーク国コペンハーゲン
  • 年月日: 2008-08-19
• [学会発表] Dynamics of histone modifications during the cell cycle and gene activation (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura
  • 学会等名: International Symposium on Chromosome Dynamics in Ise
  • 発表場所: 志摩
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] 転写の活性化に伴うヒストン修飾のダイナミクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村 宏
  • 学会等名: 第2回 日本エピジェネティクス研究会
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2008-05-10
• [学会発表] Histone dynamics and modification in human cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kimura
  • 学会等名: Millipore Bio Forum 2008
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-03-07
• [学会発表] 修飾ヒストン特異的モノクローナル抗体を用いたエピゲノム解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村 宏
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金特定領域研究「生殖系列の世代サイクルとエピゲノムネットワーク」発足記念キックオフシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-05
• [学会発表] クロマチン制御とがん (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村 宏
  • 学会等名: 第10回癌治療増感研究シンポジウム
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2008-02-10
• [学会発表] 細胞周期と転写の活性化に伴うヒストン修飾のダイナミクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村宏, 林(高中)陽子, 野崎直仁
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] The modification and dynamics of histones in human cells as revealed by a panel of specific monoclonal antibodies. (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kimura, Y. Hayashi-Takanaka, N. Nozaki
  • 学会等名: ICHC2008: 13th Congress of the International Federation of Societies for Histochemistry and Cytochemistry
  • 発表場所: Gdansk, Poland
• [学会発表] Histone modifications associated with transcription activation and silencing as revealed by a panel of specific monoclonal antibodies. (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kimura, Y. Hayashi-Takanaka, Y. Goto, N. Nozaki
  • 学会等名: Benzon Symposium No. 55. Transcription, Chromatin and Disease
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
• [学会発表] Dynamics of histone modifications during the cell cycle and gene activation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi-Takanaka, N. Nozaki, H. Kimura
  • 学会等名: International Symposium on Chromosome Dynamics in Ise '08
  • 発表場所: Shima, Japan
• [学会発表] ヒストン交換と修飾のダイナミクス (2007)
  • 著者名/発表者名: 木村 宏
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-15
• [学会発表] ヒストン交換と修飾のダイナミクス (2007)
  • 著者名/発表者名: 木村宏, 林(高中)陽子, 立和名博昭, 越坂部晃永, 胡桃坂仁志, 野崎直仁
  • 学会等名: BMB2007
  • 発表場所: 横浜
• [図書] 細胞核-遺伝情報制御と疾患:染色体・核輸送のダイナミクスと細胞分化から個体発生,破綻による疾患まで (2009)
  • 著者名/発表者名: 平岡泰, 原田昌彦, 木村宏, 田代聡:編
  • 総ページ数: 239
  • 出版者: 羊土社
• [図書] エピジェネティクス実験プロトコール(牛島俊和・眞貝洋一/編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 林陽子, 後藤友二, 木村宏
  • 出版者: 羊土社
• [図書] エピジェネティクス実験プロトコール(牛島俊和・ 眞貝洋一 編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 林 陽子
  • 総ページ数: 267
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 講義と実習:生細胞蛍光イメージング-阪大・北大顕微鏡コースブック- (2007)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子, 木村宏, 平岡泰:編
  • 総ページ数: 302
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 講義と実習:生細胞蛍光イメージング 阪大・北大顕微鏡コースブック (2007)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子
  • 総ページ数: 302
  • 出版者: 共立出版
• [備考]
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspi/RX0011D.asp?UNO=17710&page=