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長鎖ノンコーディングRNAの転写を介したクロマチン制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number 13J08245
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Molecular biology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

竹俣 直道  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords長鎖ノンコーディングRNA / 転写制御 / クロマチン / ゲノムワイド解析 / ストレス応答 / ノンコーディングRNA / ヒストンアセチル化 / 分裂酵母
Outline of Annual Research Achievements

真核生物ゲノムでは、タンパク質情報をもたない領域から長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)が数多く転写されている。しかし、lncRNAの分子機能には不明な点が多い。申請者の所属研究室は、真核細胞のモデル生物である分裂酵母において、グルコース飢餓応答に関わるlncRNAを見出だし、これをmlonRNA(metabolic stress-induced long noncoding RNA)と名付けた。グルコース飢餓が起こると、mlonRNAは糖新生遺伝子fbp1の転写制御領域から転写され、この領域のクロマチン構造を脱凝縮させる。その結果、fbp1遺伝子の転写が大規模に活性化される。しかし、mlonRNAがどのような分子機構によってクロマチン構造変換を引き起こすのか、またfbp1で見出されたクロマチン制御機構が他の遺伝子でも用いられているかは不明であった。
本研究の1・2年目の成果により、mlonRNAが転写されることで転写活性化因子Atf1がfbp1転写制御領域に効率的に結合できるようになり、その結果クロマチン構造変換およびfbp1の転写活性化が引き起こされることがわかった。そこで、当該年度はmlonRNAがどのようにしてAtf1の結合を促進するかを検討した。その結果、mlonRNAは転写抑制因子であるTup11・Tup12の機能を阻害することでAtf1の結合を促進していることが明らかになった。また、ゲノムワイド解析を行った結果、同様の制御を受けているストレス応答遺伝子を多数見出した。以上から、転写制御領域から生じるlncRNAが転写制御タンパク質の結合を制御することで、遺伝子発現が巧妙に制御されていることが示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] Boston College(米国)

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      2015 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription.2016

    • Author(s)
      Takemata N, Oda A, Yamada T, Galipon J, Miyoshi T, Suzuki Y, Sugano S, Hoffman CS, Hirota K, Ohta K.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 印刷中 Issue: 11 Pages: 5174-89

    • DOI

      10.1093/nar/gkw142

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Antagonistic controls of chromatin and mrna start site selection by Tup family corepressors and the CCAAT-binding factor.2015

    • Author(s)
      Asada R, Takemata N, Hoffman CS, Ohta K, Hirota K.
    • Journal Title

      Mol Cell Biol.

      Volume: 35 Issue: 5 Pages: 847-855

    • DOI

      10.1128/mcb.00924-14

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dynamic transition of transcription and chromatin landscape during fission yeast adaptation to glucose starvation2015

    • Author(s)
      Oda A, Takemata N, Hirata Y, Miyoshi T, Suzuki Y, Sugano S, and Ohta K
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 5 Issue: 5 Pages: 392-407

    • DOI

      10.1111/gtc.12229

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 長鎖ノンコーディングRNAによる遺伝子発現・クロマチン修飾制御2013

    • Author(s)
      竹俣直道、三木敦子、太田邦史
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 31 Pages: 1183-1188

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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Promoter-associated noncoding RNAs reorganize genomic distribution of the ATF/CREB family transcription factor Atf12016

    • Author(s)
      Naomichi Takemata, Arisa Oda, Takatomi Yamada, Josephine Galipon, Tomoichiro Miyoshi, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Charles S. Hoffman, Kouji Hirota, Kunihiro Ohta
    • Organizer
      Keystone Symposia (Chromatin and Epigenetics)
    • Place of Presentation
      Whistler Conference Centre (Whistler, Canada)
    • Year and Date
      2016-03-20
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長鎖非コードRNAはストレスに応答して転写因子の結合をゲノムワイドに制御する2016

    • Author(s)
      竹俣直道, 小田有沙, 山田貴富, Josephine Galipon, 三好知一郎, 鈴木穣, 菅野純夫, Charles S. Hoffman, 廣田耕志, 太田邦史
    • Organizer
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      松島一の坊(宮城県松島町)
    • Year and Date
      2016-01-12
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Long noncoding RNAs stimulate promoter binding of the transcription factor Atf1 by antagonizing the Groucho/Tup1-like corepressors Tup11 and Tup122015

    • Author(s)
      Naomichi Takemata, Arisa Oda, Takatomi Yamada, Josephine Galipon, Tomoichiro Miyoshi, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Charles S. Hoffman, Kouji Hirota, Kunihiro Ohta
    • Organizer
      The 8th International Fission Yeast Meeting
    • Place of Presentation
      生田神社(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-06-21
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長鎖ノンコーディングRNAは転写因子の呼び込みをポジティブフィードバック的に促進する2014

    • Author(s)
      竹俣直道, 廣田耕志, 山田貴富, 小田有沙, Josephine Galipon, 三好知一郎, Charles S. Hoffman, 太田邦史
    • 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(広島県廿日市市)
    • Year and Date
      2014-12-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Promoter-associated lncRNA recruits transcriptional activator through a positive feedback mechanism.2014

    • Author(s)
      Naomichi Takemata, Kouji Hirota, Takatomi Yamada, Arisa Oda, Josephine Galipon, Tomoichiro Miyoshi, Kunihiro Ohta
    • Organizer
      The 9th 3R Symposium
    • Place of Presentation
      御殿場高原ホテル(静岡県御殿場市)
    • Year and Date
      2014-11-17
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      2014 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LncRNA transcription enhances interaction of transcriptional activator with chromatin through a positive feedback mechanism.2014

    • Author(s)
      Naomichi Takemata, Kouji Hirota, Takatomi Yamada, Arisa Oda, Josephine Galipon, Tomoichiro Miyoshi, Kunihiro Ohta
    • Organizer
      IIAS Research Conference 2014 Chromatin Decoding
    • Place of Presentation
      国際高等研究所(京都府木津川市)
    • Year and Date
      2014-05-12
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      2014 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長鎖ノンコーディングRNAの転写はクロマチン制御因子の呼び込みをポジティブフィードバック的に促進する2013

    • Author(s)
      竹俣直道、廣田耕志、山田貴富、Josephine Galipon、三好知一郎、太田邦史
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアホテル(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2013-12-04
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 長鎖ノンコーディングRNAの転写を介したヒストンアセチル化制御機構2013

    • Author(s)
      竹俣直道、廣田耕志、山田貴富、三好知一郎、太田邦史
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム 第46回研究報告会
    • Place of Presentation
      東北学院大学土樋キャンパス 押川記念ホール(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2013-09-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 1ncRNA transcription drives sequential recruitment of chromatin regulator proteins during gene activation in fission yeast2013

    • Author(s)
      竹俣直道、廣田耕志、山田貴富、小田有沙、Josephine Galipon、三好知一郎、太田邦史
    • Organizer
      酵母からのエピジェネティクス研究へのメッセージ ~酵母が明らかにする生命科学の最先端~
    • Place of Presentation
      グランディア芳泉(福井県あわら市)
    • Year and Date
      2013-09-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Role of 1ncRNAs in chromatin regulation during fission yeast gene activation2013

    • Author(s)
      竹俣直道、廣田耕志、山田貴富、小田有沙、Josephine Galipon、三好知一郎、太田邦史
    • Organizer
      FASEB Science Research Conference (Epigenetics, Chromatin and Transcription)
    • Place of Presentation
      シェラトン ナッソー ビーチリゾート & カジノ (ナッソー、バハマ)
    • Year and Date
      2013-06-17
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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

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