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細胞骨格リモデリングと連動した核内アクチン量の変化によるエピゲノム制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 13J06326
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

山崎 祥他  東北大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsアクチン / 核内アクチンバンドル / 共焦点顕微鏡 / 初期化因子 OCT4 / アクチンファミリータンパク質 / Arp4 / 核内アクチンリモデリング / 初期化因子 / アクチンタンパク質 / エピジェネティクス / Oct4
Outline of Annual Research Achievements

細胞が持つ形態や性質、遺伝子発現の多様性発現の基盤として、エピジェネティック制御が存在し、その制御因子としてアクチンファミリータンパク質が重要な役割を果たしている。申請者はこれまでにアクチンファミリータンパク質であるArp4のノックダウンによって①細胞核内でアクチンの重合(バンドル)化が誘導されること、②核内アクチンバンドルの形成がクロマチンの空間配置に影響を与えることを見出した。細胞核内におけるゲノムの空間配置は転写制御に重要であるため、本研究では、遺伝子発現制御における核内アクチンの機能解明を目的とした。HeLa細胞に核移行シグナル(NLS)を付加したアクチンを発現させることでアクチンの核移行を誘導し、核内アクチンの存在量を増加させた状態で、マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析を行った。その結果、初期化因子であるOCT4を含む多様な転写因子の発現が誘導されることが示された。さらに、重合アクチンのプローブであるLifeact-mCherryを用いた共焦点顕微鏡による観察によって、核内に存在するアクチンの少なくとも一部は短いアクチンバンドルの状態で存在することを明らかとした。これらの結果から、細胞質と同様に、核内でもアクチンは重合能を有しており、核内で形成したアクチンバンドルが転写制御において重要な役割を持つことを明らかにすることができた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Nuclear actin activates human transcription factor genes including the OCT4 gene.2015

    • Author(s)
      Yamazaki S, Yamamoto K, Tokunaga M, Sakata-Sogawa K, Harata M.
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem.

      Volume: 79(2) Issue: 2 Pages: 242-246

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.972332

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nuclear actin filaments recruit cofilin and actin-related protein 3, and their formation is connected with a mitotic block.2014

    • Author(s)
      Kalendova A, Kalasova I, Yamazaki S, Ulicna L, Harata M, Hozak P.
    • Journal Title

      Histochem Cell Biol.

      Volume: 142(2) Issue: 2 Pages: 139-152

    • DOI

      10.1007/s00418-014-1243-9

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 核内アクチンフィラメントの転写制御への関与とその分子機構の解析2014

    • Author(s)
      山崎祥他
    • Organizer
      第32回染色体ワークショップ・第13回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      安芸グランドホテル、広島
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Roles of nuclear filamentous-actin in transcriptional regulation.2014

    • Author(s)
      山崎祥他
    • Organizer
      The 2014 ASCB/IFCB Meeting (Pennsylvania Convention Center
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 核内アクチンダイナミクスの制御機構と機能2014

    • Author(s)
      山崎祥他
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館、京都
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Arp4による核内アクチンダイナミクスとゲノム機能の制御2013

    • Author(s)
      山崎祥他
    • Organizer
      第31回染色体ワークショップ・第12回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      箱根
    • Year and Date
      2013-11-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] INVOLVEMENT OF THE NUCLEAR ACTIN-RELATED PROTEIN ARP4 IN THE SUBCELLDLAR LOCALIZATION AND POLYMERIZATION OF ACTIN2013

    • Author(s)
      山崎祥他
    • Organizer
      23rd Wilhelm Bernhard Workshop on the Cell Nucleus
    • Place of Presentation
      デプレツェン、ハンガリー
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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