Analyses of centromeric chromatin structure

• Project/Area Number: 23770008
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Genetics/Genome dynamics
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: TACHIWANA Hiroaki 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員 (70546382)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KURUMIZAKA Hitoshi 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80300870) ; KAGAWA Wataru 明星大学, 理工学部, 准教授 (70415123) ; KIMURA Hiroshi 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (30241392) ; PARK Sam-yong 横浜市立大学, 教授 (20291932) ; SATO Mamoru 横浜市立大学, 教授 (60170784) ; SHIBATA Takehiko 理化学研究所, 主任研究員 (70087550) ; MASUMOTO Hiroshi (財)かずさDNA研究所, 室長 (70229384) ; OHZEKI Jun-ichirou (財)かずさDNA研究所, 研究員 (30514088)
• Research Collaborator: OSAKABE Akihisa 早稲田大学, 先進理工学部, 助手 ; HORIKOSHI Naoki 早稲田大学, 大学院・先進理工学研究科, 博士2年 ; ARIMURA Yasuhiro 早稲田大学, 大学院・先進理工学研究科, 博士1年 ; MIYA Yuta 早稲田大学, 大学院・先進理工学研究科, 修士2年 ; MATSUMOTO Ryohei 早稲田大学, 大学院・先進理工学研究科, 修士2年
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2011: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: クロマチン / ヌクレオソーム / セントロメア / CENP-A / CENP-B / 染色体 / ヒストン / ヒストンシャペロン

Research Abstract

Genomic DNA is duplicated during S phase, and is equally divided into two daughter cells during M phase. The detail mechanism of equal chromosome segregation is unknown. Centromeres are distinct regions in the chromosome, and plays important roles in chromosome segregation and centromeric chromatin is necessary to function. In this study, centromeric chromatin structure was analyzed.

Research Products

• [Journal Article] Structural Analysis of the Hexasome, Lacking One Histone H2A/H2B Dimer from the Conventional Nucleosome (2012)
  • Author(s): Y.Arimura, H.Tachiwana, T.Oda, M.Sato, H.Kurumizaka
  • Journal Title: Biochem Volume: 51 Issue: 15 Pages: 3302-3309
  • DOI: 10.1021/bi300129b
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison between the CENP-A and histone H3 structures in nucleosomes. (2012)
  • Author(s): Tachiwana H, Kagawa W, Kurumizaka H.
  • Journal Title: Nucleus. Volume: Vol.3 Issue: 1 Pages: 6-11
  • DOI: 10.4161/nucl.18372
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comprehensive structural analysis of mutant nucleosomes containing lysine to glutamine (KQ) substitutions in the H3 and H4 histone-fold domains. (2011)
  • Author(s): Iwasaki W, Tachiwana H, Kawaguchi K, Shibata T, KagawaW, Kurumizaka H.
  • Journal Title: Biochemistry. Volume: Vol.50 Issue: 36 Pages: 7822-7832
  • DOI: 10.1021/bi201021h
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystal structure of the human centromeric nucleosome containing CENP-A (2011)
  • Author(s): Tachiwana H, Kagawa W, Shiga T, Osakabe A, Miya Y, Saito K, Hayashi-Takanaka Y, Oda T, Sato M, Park SY, Kimura H, Kurumizaka H
  • Journal Title: Nature Volume: 476 Issue: 7359 Pages: 232-235
  • DOI: 10.1038/nature10258
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structures of human nucleosomes containing major histone H3 variants (2011)
  • Author(s): Tachiwana H, Osakabe A, Shiga T, Miya Y, Kimura H, Kagawa W, Kurnmizaka H
  • Journal Title: Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr. Volume: 67 Issue: 6 Pages: 578-583
  • DOI: 10.1107/s0907444911014818
  • Peer Reviewed
• [Presentation] CENP-Aヌクレオソームの高次クロマチン構造に与える影響 (2012)
  • Author(s): 立和名博昭
  • Organizer: 第29回染色体ワークショップ
  • Place of Presentation: ホテルニュー水戸屋(宮城県)
  • Year and Date: 2012-01-26
• [Presentation] クロマチンにおけるヒト相同組換え因子の生化学的機能解析 (2012)
  • Author(s): 小林 航、高久誉大、町田晋一、江崎惇朗、江川史朗、宮 優太、越阪部 晃永、立和名 博昭、胡桃坂 仁志
  • Organizer: 第29回 染色体ワークショップ
  • Place of Presentation: ホテルニュー水戸屋（宮城県）
• [Presentation] クロマチンでの相同組換えにおけるヒストンバリアント及びリンカーヒストンの影響 (2012)
  • Author(s): 町田晋一、高久誉大、小林 航、江川史朗、江崎惇朗、宮 優太、浦浜 嵩、越阪部 晃永、立和名 博昭、胡桃坂 仁志
  • Organizer: 第29回 染色体ワークショップ
  • Place of Presentation: ホテルニュー水戸屋（宮城県）
• [Presentation] ヒトH2A.Z-1、H2A.Z-2を含むヌクレオソームの生化学的および構造生物学的解析 (2012)
  • Author(s): 堀越直樹、立和名 博昭、香川 亘、越阪部 晃永、原田昌彦、木村 宏、胡桃坂 仁志
  • Organizer: 第29回 染色体ワークショップ
  • Place of Presentation: ホテルニュー水戸屋（宮城県）
• [Presentation] ヘキサソームおよびH2A.Bbdを含むヌクレオソームの構造生物学的解析 (2012)
  • Author(s): 有村泰宏、立和名 博昭、小田 隆、佐藤 衛、胡桃坂 仁志
  • Organizer: 第29回 染色体ワークショップ
  • Place of Presentation: ホテルニュー水戸屋（宮城県）
• [Presentation] セントロメアに特異的なCENP-T-W-S-Xヒストンフォールド複合体は正のスーパーコイルを導入する活性を持つ (2012)
  • Author(s): 竹内康造、西野達哉、堀 哲也、立和名 博昭、越阪部 晃永、胡桃坂 仁志、深川竜郎
  • Organizer: 第29回 染色体ワークショップ
  • Place of Presentation: ホテルニュー水戸屋（宮城県）
• [Presentation] CENP-Aヌクレオソームの高次クロマチン構造形成における影響 (2012)
  • Author(s): 立和名 博昭、堀越直樹、松本亮平、宮 優太、小田 隆、佐藤 衛、胡桃坂 仁志
  • Organizer: 第29回 染色体ワークショップ
  • Place of Presentation: ホテルニュー水戸屋（宮城県）
• [Presentation] Crystal structure and biochemical property of the human centromere specific nucleosome, (2011)
  • Author(s): H. Tachiwana
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] Instability and structural property of a human testis-specific histone H3T nucleosome (2011)
  • Author(s): H. Tachiwana,
  • Organizer: SRB/WCRB conferences
  • Place of Presentation: Cairns Convention Centre(ケアンズ、オーストラリア)
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] セントロメア特異的なヌクレオソームの構造・生化学・細胞生物学的解析 (2011)
  • Author(s): 立和名博昭
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2011-09-24
• [Presentation] The structural and biochemical analyses of centromere specific nucleosome (2011)
  • Author(s): H. Tachiwana
  • Organizer: EMBO conference series
  • Place of Presentation: EMBL Advanced Training Centre(ハイデルベルグ、ドイツ)
  • Year and Date: 2011-06-04
• [Presentation] Promotion of nucleosome assembly with DNA repeat sequence associated with hereditary neurological diseases (2011)
  • Author(s): N. Morohashi, K. Kurokawa, T. Matsuura, H. Tachiwana, T. SHiga, W. Kagawa, H. Kurumizaka, M. Shimizu
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] CENP-T-W-S-X複合体は、動原体タンパク質群の集合機能に重要な役割を担う (2011)
  • Author(s): 竹内康造、西野達哉、堀 哲也、K.E. Gascoigne、立和名 博昭、越阪部 晃永、胡桃坂 仁志、I.M. Cheeseman、深川 竜郎
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Structural analysis of human nucleosomes containing H2A.Z-1 and H2A.Z-2 (2011)
  • Author(s): N. Horikoshi, H. Tachiwana, K. Shimada, W. Kagawa, M. Harata, H. Kurumizaka
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Histone chaperone activity of the FANCI-FANCD2 complex and its importance in repair of interstrand DNA crosslinks by the Fanconi anemia pathway (2011)
  • Author(s): K. Sato, M. Ishiai, K. Toda, S. Furukoshi, A. Osakabe, H. Tachiwana, Y. Takizawa, W. Kagawa, H. Kitao, N. Dohmae, C. Obuse, H. Kimura, M. Takata, H. Kurumizaka
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Histone chaperone activity of a novel histone interacting factor SPT2 (2011)
  • Author(s): A. Osakabe, H. Tachiwana, M. Takaku, T. Hori, C. Obuse, H. Kimura, T. Fukagawa,
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Biochemical analyses of the formation of the centromere-specific CENP-A nucleosome bound to the CENP-B DNA-binding domain (2011)
  • Author(s): Y. Miya, H. Tachiwana, A. Osakabe, H. Kurumizaka
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Reconstitution and biochemical analyses of the centromere specific chromatin (2011)
  • Author(s): R. Matsumoto, H. Tachiwana, Y. Takeda, H. Kurumizaka
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Homologous pairing by RAD51 and RAD54 in the nucleosomal DNA (2011)
  • Author(s): S. Machida, M. Takaku, A. Esaki, W. Kobayashi, S. Egawa, Y. Miya, A. Osakabe, H. Tachiwana, H. Kurumizaka
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Recombination activities of DMC1 on chromatinized DNA (2011)
  • Author(s): W. Kobayashi, M. Takaku, A. Esaki, S. Egawa, Y. Miya, A. Osakabe, H. Tachiwana, H. Kurumizaka
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Crystal structure and biochemical property of the human centromere specific nucleosome. (2011)
  • Author(s): H. Tachiwana, W. Kagawa, T. Shiga, R. Matsumoto, Y. Miya, A. Osakabe, Y. Hayashi-Takanaka, T. Oda, M. Sato, S.Y. Park, H. Kimura, H. Kurumizaka
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会（招待講演）(招待講演)
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Biochemical and structural analyses of the nucleosomes in transcriptionally active region (2011)
  • Author(s): Yasuhiro Arimura, Hiroaki Tachiwana, Takashi Oda, Mamoru Sato, Hitoshi Kurumizaka
  • Organizer: 第34回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Instability and structural property of a human testis-specific histone H3T nucleosome. (2011)
  • Author(s): H. Tachiwana, A. Osakabe, T. Shiga, W. Kagawa, H. Kurumizaka.
  • Organizer: SRB/WCRB conferences
  • Place of Presentation: Cairns Convention Centre（ケアンズ、オーストラリア）
• [Presentation] セントロメア特異的なヌクレオソームの構造・生化学・細胞生物学的解析 (2011)
  • Author(s): 立和名 博昭、香川 亘、志賀達也、越阪部 晃永、宮 優太、松本亮平、林 陽子、朴 三用、木村 宏、胡桃坂 仁志
  • Organizer: 第84回 日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府）
• [Presentation] ヒストンバリアントによるヌクレオソーム構造の多様性と機能発現 (2011)
  • Author(s): 胡桃坂 仁志、立和名 博昭、香川 亘、志賀達也、越阪部 晃永、堀越直樹、有村泰宏、宮 優太、松本亮平
  • Organizer: 第84回 日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府）
• [Presentation] DNAリピート配列が形成するヌクレオソームの構造と機能 (2011)
  • Author(s): 高久誉大、海沼 嵩、石田－高久 恭子、石上 進太郎、鈴木秀和、田代 聡、木村 宏、中尾洋一、胡桃坂 仁志
  • Organizer: 第84回 日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府）
• [Presentation] The structural and biochemical analyses of centromere specific nucleosome. (2011)
  • Author(s): H.Tachiwana, W. Kagawa, T. Shiga, A. Osakabe, Y. Hayashi-Takanaka, S.Y. Park, H. Kimura, H. Kurumizaka
  • Organizer: EMBO conference series
  • Place of Presentation: EMBL Advanced Training Centre（ハイデルベルグ、ドイツ）
• [Presentation] Structural similarity and versatility of the human nucleosomes. (2011)
  • Author(s): H. Kurumizaka, H. Tachiwana, W. Kagawa, A. Osakabe, T. Shiga, Y. Miya, R. Matsumoto.
  • Organizer: EMBO conference series
  • Place of Presentation: EMBL Advanced Training Centre（ハイデルベルグ、ドイツ）
• [Presentation] Identification and functional analyses of a novel histone interacting factor, human SPT2 (2011)
  • Author(s): A. Osakabe, H. Tachiwana, M. Takaku, C. Obuse, T. Hori, H. Kimura, T. Fukagawa, H. Kurumizaka
  • Organizer: EMBO conference series
  • Place of Presentation: EMBL Advanced Training Centre（ハイデルベルグ、ドイツ）
• [Book] SPring-8 Research Frontiers 2010 (2011)
  • Author(s): Hiroaki Tachiwana
  • Total Pages: 196
  • Publisher: JASRI
• [Book] 実験医学別冊 目的別で見る核酸実験の原理とプロトコール (2011)
  • Author(s): 平尾一郎
  • Total Pages: 263
  • Publisher: 羊土社
• [Book] SPring-8 Research Frontiers (2010)
  • Author(s): Hiroaki Tachiwana, Wataru Kagawa, Hitoshi Kurumizaka
  • Publisher: JASRI
• [Book] 実験医学別冊目的別で見る核酸実験の原理とプロトコール
  • Author(s): 平尾一郎
  • Publisher: 羊土社
• [Remarks] ライフサイエンス新着論文レビューにて、CENP-Aヌクレオソームの立体構造を決定した研究成果の紹介を行った。
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/archives/3262
• [Remarks] CENP-Aヌクレオソームの立体構造を決定した研究成果について、記者会見を行い、以下の報道がなされた。
• [Remarks] ヒト染色体の中心構造を詳細に解明, 日本経済新聞, 2011.07.13
• [Remarks] 染色体中心部の謎に迫る=たんぱく複合体の構造解明ーがん研究進展に期待・早稲田大学など, asahi.com, 2011.07.11
• [Remarks] 染色体の構造解明, 早稲田大学教授らDNAゆるく巻き付く, 47NEWS 共同通信, 2011.07.12
• [Remarks] 早稲田大学染色体セントロメアの立体構造を世界初解明, 化学工業日報, 2011.07.11
• [Remarks] 人の染色体早稲田大学, 中心構造詳細にダウン症など解明に道, 日経産業新聞, 2011.07.12