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Controls of rDNA chromatin by two proteins encoded by the KDM2A gene

Research Project

Project/Area Number 16K07358
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Cell biology
Research InstitutionTakasaki University of Health and Welfare

Principal Investigator

Tsuneoka Makoto  高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (50197745)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsheterochromatin / rRNA / KDM2A / nucleoli / HP1 / H4K20me3 / histone methylation / リボソームRNA遺伝子 / 転写 / ヘテロクロマチン / クロマチン構造 / ヒストン / ヒストンメチル化修飾 / zf-CxxC / SF-KDM2A / クロマチン
Outline of Final Research Achievements

The mechanisms and biological significance of the control of chromatin states in rDNA are not clear. In this project, we found that reduction of rRNA transcription by KDM2A required heterochromatin protein 1 (HP1). Because HP1 binds heterochromatin histone marks, our results suggest that heterochromatin may be involved in the regulation of rRNA transcription by KDM2A. The KDM2A gene produces another protein, SF-KDM2A. We found that SF-KDM2A reduces a heterochromatin histone mark H4K20me3 and elevates rRNA transcription. These results suggest that the activity of KDM2A may be regulated by SF-KDM2A, because HP1 binds H4K20me3. Our results suggest that two products of the KDM2A gene cooperatively regulates the activity of rDNA chromatin, possible through control of the chromatin structures.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

rRNA転写は増殖の速い癌細胞で盛んに起こっており、rRNA転写の調節は癌抑制に応用されうる。今回rRNA転写に影響するrDNAクロマチン構造の変換に、KDM2A遺伝子産物及びHP1が関与するという結果を得た。これまでHP1発現の減少は癌の進行を促すと報告されてきたが、乳がん細胞ではHP1発現は維持されていた。以上はKDM2A遺伝子産物がrDNAクロマチン構造調節を介してrRNA転写を調節すること、およびKDM2A遺伝子活性を調節することによるがん治療の可能性を示唆する。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (16 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] SF-KDM2A binds to ribosomal RNA gene promoter, reduces H4K20me3 level, and elevates ribosomal RNA transcription in breast cancer cells.2017

    • Author(s)
      Okamoto K., Tanaka Y., Tsuneoka M.
    • Journal Title

      Int. J. Oncol.

      Volume: 50 Issue: 4 Pages: 1372-82

    • DOI

      10.3892/ijo.2017.3908

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] HP1gはグルコース飢餓によるリボソーム RNA転写抑制に必要である2019

    • Author(s)
      常岡 誠, 岡本健吾, 田中祐司
    • Organizer
      第36回染色体ワークショップ:第17回 核ダイナミクス研究会
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  • [Presentation] メトホルミンによる KDM2A依存的な rRNA 転写抑制はTCAサイクル有機酸の影響を受ける2019

    • Author(s)
      田中祐司, 小西昭充, 大日方英, 南雲美奈代,常岡誠
    • Organizer
      第36回染色体ワークショップ: 第17回 核ダイナミクス研究会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] KDM2AによるリボソームRNA転写抑制にはHP1の相互作用が必要である2018

    • Author(s)
      岡本 健吾, 田中 祐司, 常岡 誠
    • Organizer
      日本生化学会関東支部例会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] HP1はKDM2Aの核小体集積及びリボソームRNA転写抑制に関係する2018

    • Author(s)
      岡本 健吾、田中 祐司、小笠原幸子、矢野博久、常岡 誠
    • Organizer
      第5回 リボソームミーティング
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] メトホルミンは細胞内コハク酸量を減少させ、KDM2A依存的なrRNA転写抑制を誘導する2018

    • Author(s)
      田中祐司、大日方英、小西昭充、南雲美奈代、和泉桃佳、岡本健吾、常岡誠
    • Organizer
      第5回リボソームミーティング
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  • [Presentation] グルコース飢餓時のKDM2AによるリボソームRNA転写抑制にはHP1が必要である2018

    • Author(s)
      岡本 健吾, 田中 祐司, 常岡 誠
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] メトホルミンはKDM2A依存的なrRNA転写抑制及び細胞増殖抑制を引き起こす2018

    • Author(s)
      田中祐司、小西昭充、大日方英、南雲美奈代、和泉桃佳、岡本健吾、常岡誠
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会
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  • [Presentation] リボソームRNA転写調節におけるHP1の役割について2017

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      常岡誠, 田中祐司, 岡本健吾
    • Organizer
      第34回染色体ワークショップ
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2017-01-11
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  • [Presentation] SF-KDM2A(short form of KDM2A)はrRNA遺伝子プロモーターのH4K20me3レベルを低下させることでrRNA転写を活性化する2017

    • Author(s)
      岡本健吾, 田中祐司, 常岡 誠
    • Organizer
      生化学会・分子生物学会
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  • [Presentation] メトホルミンによるKDM2A依存的なrRNA転写抑制は栄養素により調節される。2017

    • Author(s)
      田中祐司、和泉桃佳、南雲美奈代、植竹愛美、剣持榛名、岡本健吾、常岡誠
    • Organizer
      生化学会・分子生物学会
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  • [Presentation] 培養液のグルタミンは KDM2A 依存的な rRNA 転写抑制を調節する.2017

    • Author(s)
      田中祐司, 岡本健吾, 常岡誠
    • Organizer
      染色体ワークショップ・核ダイナミクス研究会
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  • [Presentation] Heterochromatin protein 1はKDM2Aと結合し、KDM2Aによる飢餓時のリボソームRNA発現抑制を調節する.2016

    • Author(s)
      常岡誠, 田中祐司, 岡本健吾
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-30
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  • [Presentation] メトホルミン、ビタミンCによるKDM2A依存的なrRNA転写抑制と乳がん細胞増殖抑制の解析2016

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      田中祐司、剣持榛名、植竹愛美、常岡誠
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-30
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] メトホルミンによるKDM2A依存的な乳がん細胞増殖調節の解析2016

    • Author(s)
      田中祐司、剣持榛名、岡本健吾、常岡誠
    • Organizer
      第89回 日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      宮城
    • Year and Date
      2016-09-25
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Heterochromatin protein 1 (HP1) はリボソームRNA遺伝子プロモーター上のKDM2A活性を調節する.2016

    • Author(s)
      常岡誠, 田中祐司, 岡本健吾
    • Organizer
      第4回リボソームミーティング
    • Place of Presentation
      高槻
    • Year and Date
      2016-09-18
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ヒストン脱メチル化酵素KDM2AによるリボソームRNA転写調節の解析2016

    • Author(s)
      田中祐司、矢野博久、小笠原幸子、吉岡勝一、岡本健吾、常岡 誠
    • Organizer
      第56回 生命科学夏の学校
    • Place of Presentation
      宮城
    • Year and Date
      2016-08-26
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  • [Book] Control of Ribosomal RNA Transcription by Nutrients2018

    • Author(s)
      Yuji Tanaka and Makoto Tsuneoka
    • Total Pages
      28
    • Publisher
      InTech - open science
    • ISBN
      9789535138686
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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