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姉妹染色分体間接着因子コヒーシンによる遺伝子発現制御メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 15J10948
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

秋山 和広  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsコヒーシン / コヒーシンローダー / 遺伝子の発現制御 / 転写制御 / In vitro
Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き、in vitro及びin vivoの2種類の実験系を利用・応用することで、姉妹染色分体間接着因子コヒーシンによる遺伝子発現制御メカニズムを解明することを目的として研究を継続した。
まず、in vitroの実験系に関しては、前年度に引き続き、遺伝子発現制御を調べる手法として、1980年代から転写研究に利用されてきた「in vitro pre-initiation complex assembly assay」と「in vitro transcriptional activation assay」の確立と実験プロトコルの改善・検討を主として行った。その結果として、実験系の確立・実験結果の安定化が可能となった。また、これにより、コヒーシン及びコヒーシンローダーが複雑な遺伝子発現制御反応の中でも、特にPausingと呼ばれるRNAポリメラーゼⅡの転写一時停止反応~転写再活性化(転写伸長反応)の段階で転写反応に寄与していることが明らかとなった。
また、in vivoの実験系に関して、転写伸長阻害剤を加えることで、遺伝子の転写開始点付近にコヒーシンローダーが蓄積することがChIP-seq法により確認された。また、阻害剤を除くと、その蓄積が解消されることも同時に明らかとなった。これにより、in vivoにおいてもin vitroの結果と同様に遺伝子の一時停止反応~転写伸長反応にコヒーシンローダーが寄与する可能性が示唆された。また、コヒーシンローダーが直接的に転写メディエーターや転写伸長複合体と相互作用する可能性を示唆するデータも得られた。
以上により、コヒーシン及びコヒーシンローダーがRNAポリメラーゼⅡの転写一時停止反応~転写伸長反応の間で機能し、遺伝子の発現制御に寄与していることが以前よりも明確に示すことが可能になったと考えられる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

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

  • [Journal Article] Esco1 Acetylates Cohesin via a Mechanism Different from That of Esco22015

    • Author(s)
      Masashi Minamino, Mai Ishibashi, Ryuichiro Nakato, Kazuhiro Akiyama, Hiroshi Tanaka, Yuki Kato, Lumi Negishi, Toru Hirota, Takashi Sutani, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 25 Issue: 13 Pages: 1694-1706

    • DOI

      10.1016/j.cub.2015.05.017

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Exome Sequencing Identification of EP300 Mutation in a Proband with Coloboma and Imperforate Anus: Possible Expansion of the Phenotypic Spectrum of Rubinstein-Taybi Syndrome2015

    • Author(s)
      Koji Masuda, Kazuhiro Akiyama, Michiko Arakawa, Eriko Nishi, Noritaka Kitazawa, Tsukasa Higuchi, Yuki Katou, Katsuhiko Shirahige, Kosuke Izumi
    • Journal Title

      Molecular Syndromology

      Volume: 6 Issue: 2 Pages: 99-103

    • DOI

      10.1159/000375542

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Identification of non-Ser/Thr-Pro consensus motifs for Cdk1 and their roles in mitotic regulation of C2H2 zinc finger proteins and Ect22015

    • Author(s)
      鈴木 和広、迫 洸佑、秋山 和広、磯田 道孝、妹尾 千春、中條 信成、佐方 功幸
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 5 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/srep07929

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Mechanism of transcriptome abnormalies in Cornelia de Lange syndrome: Disturbance of transcriptional elongation2016

    • Author(s)
      Kazuhiro Akiyama, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige
    • Organizer
      第13回国際人類遺伝学会(ICHG2016)
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-04-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] セミインビトロ系を用いたコヒーシン及びコヒーシンローダーによる転写制御メカニズムの解析2015

    • Author(s)
      秋山和広、坂東 優篤、白髭 克彦
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Transcriptional regulation by cohesin and its loader2015

    • Author(s)
      Kazuhiro Akiyama, Kosuke Izumi, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige
    • Organizer
      Annual meeting of the International Human Epigenome Consortium
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2015-11-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The semi-in vitro analysis of transcriptional regulation by cohesin and its loader2015

    • Author(s)
      Kazuhiro Akiyama, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige
    • Organizer
      SMC proteins : Chromosomal organizers from bacteria to human, EMBO meeting
    • Place of Presentation
      ウィーン(オーストリア)
    • Year and Date
      2015-05-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 細胞工学2015

    • Author(s)
      坂東優篤,秋山和広,白髭克彦
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      学研メディカル秀潤社
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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