| Project/Area Number |
22K06186
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43050:Genome biology-related
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
片岡 研介 基礎生物学研究所, クロマチン制御研究部門, 助教 (80784959)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ヘテロクロマチン / HP1 / ゲノム再編 / テトラヒメナ |
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| Outline of Research at the Start |
遺伝子発現の抑制や染色体の恒常性維持に必須なヘテロクロマチン構造は、特徴的なメチル化ヒストンに結合するHP1タンパク質に、様々なトランス作用因子が集合することにより形成されている。本研究では、ヘテロクロマチン形成を同調的に解析できるテトラヒメナを用いて、複数のHP1タンパク質とトランス作用因子による協調／排他関係の時空間的なダイナミクスを明らかにし、真核生物のヘテロクロマチン構造を構築する分子基盤の理解を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヘテロクロマチンは、特徴的なヒストンのメチル化を認識するHP1タンパク質を中心にして、様々なトランス作用因子がクロマチン上にリクルートされることにより形成されているが、その形成機構には多くの謎が残されている。初年度に実施したテトラヒメナのヘテロクロマチン形成の経時的なプロテオミクス解析では、HP1様タンパク質であるPdd1と相互作用する因子を探索し、ヘテロクロマチン形成の各段階でPdd1との相互作用が変化するタンパク質を多数見出した。本年度は、ヘテロクロマチンが形成される際に、Pdd1との相互作用がみられる3つのHP1様タンパク質についての解析を進めた。対応する遺伝子破壊株について、各タンパク質の欠失がゲノム再編に与える影響を全ゲノムシーケンシングの手法を用いて解析したところ、これらの遺伝子破壊株では、ゲノム再編で除去される約12,000のゲノム領域のうち、一部の領域のみに影響が生じることが明らかになった。Pdd1の欠失は、これら全ての領域の除去を阻害することが知られている。したがって、ヘテロクロマチンに局在するHP1様タンパク質のうちPdd1は、ゲノム再編に共通したクロマチン上の基盤を形成する役割を担うのに対し、その他のHP1様タンパク質は、Pdd1の基盤上で、一部のゲノム領域の削減を誘導するのに重要な役割を果たしていることが示唆された。本成果は、ゲノムの限られた領域にヘテロクロマチンを形成する際には、複数のHP1様タンパク質の時空間特異的に制御された協調作用が必要であることを示しており、ヘテロクロマチンのダイナミクスを理解する上で重要な意義を有する成果である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、ヘテロクロマチンの経時的ダイナミクス解析によって見出した複数のヘテロクロマチン因子について、遺伝子破壊株の作成および機能解析が進んでいるため、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヘテロクロマチン形成の異なる段階でリクルートされる機能未知のトランス作用因子について、ヘテロクロマチン形成とゲノム再編における機能を検討するとともに、これらの因子の局所的作用と染色体領域の時空間的な動体変化との関連を検討する。
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