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Identification of histone modifications responsible for local chromatin compaction affecting transcriptional states

Research Project

Project/Area Number 22K06185
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43050:Genome biology-related
Research InstitutionFujita Health University

Principal Investigator

石原 悟  藤田医科大学, 医学部, 講師 (00300723)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川村 猛  東京大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (70306835)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsクロマチン / ヌクレオソーム / ヒストン修飾 / エピジェネティクス / LCC分画法 / 密度勾配遠心法 / 転写 / エピジェネティックス / クロマチン分画法 / クロマチン凝集 / ヒストン
Outline of Research at the Start

遺伝情報からRNAを転写することが遺伝子の働きの本質であるが、遺伝子によってその転写量は異なる。転写量の多少は遺伝子の働きの強度そのものと考えられ、この量的制御を理解することは生物学の重要課題の1つである。細胞内において遺伝子を構成するDNAは、ヒストンなどと結合してクロマチンを形成する。そこで、クロマチンの構造変化に着目して、遺伝子の働きの強度を決める仕組みを解明する。

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまでに、沈降速度法による密度勾配遠心法を用いて、隣接ヌクレオソームの結合度の違いから凝集クロマチンと解離クロマチンを分離回収する方法を確立している。ヘテロクロマチンに関与するヒストン修飾であるH3K9me3とH3K27me3について、凝集クロマチンと解離クロマチンでの分布をウエスタンブロティング法で解析したところ、両修飾ともクロマチン間で違いが見られなかった。そこで、網羅的にヒストン修飾を解析する目的で、凝集クロマチンと解離クロマチンからヒストンを精製し、質量分析法での解析を行った。その結果、ヘテロクロマチンとユークロマチンの定義に使われている既知のヒストン修飾に関しては、前述のウエスタンブロッティング解析と同様に、凝集クロマチンと解離クロマチンの間で違いが見られなかった。この結果は、我々が分画して解析している凝集クロマチンと解離クロマチンが、ヘテロクロマチンとユークロマチンとしてカテゴライズされる階層の構造ではないことを示している。その一方で、クロマチン間で違いを示したヒストン修飾が新たに同定された。したがって、これらのヒストン修飾が隣接ヌクレオソームの結合に関与することが示唆される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

凝集クロマチンと解離クロマチンから精製したヒストン修飾の、質量分析による解析の初回分を完了した。これは当該年度の達成目標であり、本研究課題は順調に進捗していると判断される。

Strategy for Future Research Activity

初回分の質量分析解析データを裏付けるため、複数回の実験の繰り返しを予定している。また、今回の解析で新たに同定されたヒストン修飾の、隣接ヌクレオソーム間結合への関与ついて検証実験を行う予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] CYP19A1 expression is controlled by mRNA stability of the upstream transcription factor AP-2γ in placental JEG3 cells2024

    • Author(s)
      Kotomura Naoe、Shimono Yohei、Ishihara Satoru
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 2024 Issue: 6

    • DOI

      10.1210/endocr/bqae055

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヌクレオソームの局所凝集の違いで分画されたクロマチンのヒストン修飾2023

    • Author(s)
      石原悟、近岡洋子、中山綾、琴村直恵、下野洋平、川村猛
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Biochemical fractionation separating open and compact chromatin based on local assembly of adjacent nucleosomes2022

    • Author(s)
      石原悟
    • Organizer
      第60回日本生物物理学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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