細胞分化・細胞増殖のリセット制御機構の解析

• Project/Area Number: 16026229
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 土屋 英子 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 教授 (90127671)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: S.cerevisiae / クロマチンリモデリング複合体 / 減数分裂 / ヒストン修飾 / 転写制御 / S.cerevisae

Research Abstract

出芽酵母の二倍体細胞は減数分裂を行い、環境条件に耐性を持つ一倍体の子嚢胞子を形成する。この過程は、栄養増殖細胞が細胞形態のまったく異なる胞子へと変化する、酵母の細胞分化の過程で、定常期(静止期)の細胞で窒素源の枯渇が起きたときに開始し、500以上の胞子形成特異的な遺伝子が一定の順序で逐次的に発現することによって進行する。本研究は、出芽酵母をモデルとし、増殖から分化への切り替わりの機構を明らかにすることを目的としている。本年度の研究では、以下の点を明らかにした。
(1)分化開始のキー遺伝子であるIME2の転写開始の制御における、クロマチン構造変換の機構を解析し、転写因子Ime1が結合するURS1配列の領域でのヒストンアセチル化がIme1の安定な結合に働き、きらにIme1がクロマチン再編因子RSCをリクルートしてTATA配列をマスクしていたヌクレオソームを移動させることで転写が開始することを明らかにできた。
(2)URS1配列の領域のヒストンアセチル化は、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の存在下に起こることを発見し、この機構を解析した結果、HDACの活性を抑圧する機構が働いてヒストンアセチル化レベルの上昇が起こることを明らかにした。またこのHDACの構成的な存在は、IME2の発現のタイミングの決定に重要な働きをしていることを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Fredericamycin A Affects Mitochondrial Inheritance and Morphology in Saccharomyces cerevisiae (2005)
  • Author(s): Y.Imamura et al.
  • Journal Title: Biosci.Biotech.Biochem. 69 Pages: 2213-2218
• [Journal Article] Glimepiride exhibits prophylactic effect on atherosclerosis in cholesterol-fed rabbits (2005)
  • Author(s): S.Shakuto et al.
  • Journal Title: Atherosclerosis, 182 Pages: 209-217
• [Journal Article] Effect of mepartricin, a polyene macrolide antibiotic, on the estrogen-induced hyperplastic growth of dorsolateral prostate and seminal vesicle in immature castrated rats. (2005)
  • Author(s): S.Shakuto et al.
  • Journal Title: Scand.J.Urol.Nephrol. 39 Pages: 358-365
• [Journal Article] TBX2/TBX3 Transcriptional factor homolog controls olfactory adaptation in Caenorhabditis elegans (2004)
  • Author(s): K.Miyahara, N.Suzuki, T.Ishihara, E.Tsuchiya, I.Katsura
  • Journal Title: J.Neurobiol 58 Pages: 392-402
• [Journal Article] RSC nucleosome-remodeling complex plays prominent roles in the transcriptional regulation Throughout the budding yeast (2004)
  • Author(s): H.Koyama, T.i Nagao, T.Inai, K.Miyahara, E.Tsuchiya
  • Journal Title: Biosci.Biotech.Biochem 68 Pages: 909-919