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ヌクレオソーム一分子の観察により明らかになるクロマチン動態制御

Research Project

Project/Area Number 23KJ0996
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund
Section国内
Review Section Basic Section 43040:Biophysics-related
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

飯田 史織  総合研究大学院大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2023-04-25 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2024: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsヌクレオソーム / クロマチン / クロマチンドメイン / クロマチンループ / コヒーシン / ライブセルイメージング / 超解像顕微鏡
Outline of Research at the Start

コヒーシンがどのようにループ構造を構築し、クロマチンの動きをどのように抑制するかを、生きたヒト培養細胞において検証する。
一分子ヌクレオソームイメージングを用い、コヒーシンが i) ループ構造の構築によるドメイン形成、または ii) 姉妹染色分体の接着のどちらによってクロマチンの動きを抑制するか検証する。姉妹染色分体の接着を阻害した細胞、ドメインの数を増やした細胞で、それぞれクロマチンの動きを定量する。
さらに、クロマチンの動きの程度を指標として、コヒーシンによるドメイン形成の過程を観察する。コヒーシンの分解により上昇したクロマチンの動きが、コヒーシン発現量の回復とともにどのように戻るか検証する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、リング状のタンパク質複合体であるコヒーシンがどのようにループ構造を構築し、クロマチンの動きをどのように抑制するかを、生きたヒト培養細胞において検証することを目的とする。
令和5年度は、一分子ヌクレオソームイメージングを用い、コヒーシンが i) ループ構造の構築によるドメイン形成、または ii) 姉妹染色分体の接着のどちらによってクロマチンの動きを抑制するかを検証するため、姉妹染色分体の接着を阻害した細胞、ドメインの数を増やした細胞で、それぞれクロマチンの動きを定量した。結果、コヒーシンは主にi) ループ構造の構築によるドメイン形成によってクロマチンの動きを抑制していることが明らかとなった。現在、コヒーシンによって構築されるクロマチン高次構造が、クロマチンの弾性にどのように影響するかを検証している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画通り、コヒーシンがどのようにクロマチンの動きを抑制しているかを明らかにすることができた。コヒーシンによって構築されるクロマチン高次構造が、クロマチンの弾性にどのように影響するかについても、解析は順調である。

Strategy for Future Research Activity

コヒーシンやヌクレオソーム相互作用によって構築されるクロマチン高次構造が、クロマチンの弾性にどのように影響するかについて、さらに解析を行う。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Behaviors of nucleosomes with mutant histone H4s in euchromatic domains of living human cells2024

    • Author(s)
      Semeigazin A, Iida S, Minami K, Tamura S, Ide S, Higashi K, Toyoda A, Kurokawa K, Maeshima K
    • Journal Title

      Research square

      Volume: 0 Pages: 0-0

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-3953132/v1

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Orientation-Independent-DIC imaging reveals that a transient rise in depletion force contributes to mitotic chromosome condensation2023

    • Author(s)
      Shiori Iida, Satoru Ide, Sachiko Tamura, Tomomi Tani, Tatsuhiko Goto, Michael Shribak, Kazuhiro Maeshima
    • Journal Title

      biorxiv

      Volume: 0 Pages: 0-0

    • DOI

      10.1101/2023.11.11.566679

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Is euchromatin really open in the cell?2023

    • Author(s)
      Kazuhiro Maeshima, Shiori Iida, Masa A. Shimazoe, Sachiko Tamura, Satoru Ide
    • Journal Title

      Trends in Cell Biology

      Volume: 34 Issue: 1 Pages: 7-17

    • DOI

      10.1016/j.tcb.2023.05.007

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Condensed but liquid-like domain organization of active chromatin regions in living human cells2023

    • Author(s)
      Nozaki Tadasu、Shinkai Soya、Ide Satoru、Higashi Koichi、Tamura Sachiko、Shimazoe Masa A.、Nakagawa Masaki、Suzuki Yutaka、Okada Yasushi、Sasai Masaki、Onami Shuichi、Kurokawa Ken、Iida Shiori、Maeshima Kazuhiro
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Issue: 14 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1126/sciadv.adf1488

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Higher order structure of chromatin regulates local chromatin motion and chromatin stiffness2024

    • Author(s)
      飯田史織
    • Organizer
      ゲノムモダリティ若手の会2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Higher order structure of chromatin regulates local chromatin motion and chromatin stiffness2024

    • Author(s)
      Shiori IIDA, Masahito TANAKA, Sachiko TAMURA, Masato KANEMAKI, Yuta SHIMAMOTO, Kazuhiro MAESHIMA
    • Organizer
      RIKEN International Symposium on Nuclear Structure and Function 2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Higher order structure of chromatin regulates local chromatin motion and chromatin stiffness2023

    • Author(s)
      S. Iida, M. Tanaka, S. Tamura, Y. Shimamoto, K. Maeshima
    • Organizer
      CellBio 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Orientation-independent-DIC imaging reveals that a transient increase in macromolecular crowding contributes to mitotic chromosome condensation2023

    • Author(s)
      S. Iida, S. Ide, S. Tamura, T. Tani, M. Shribak, K. Maeshima
    • Organizer
      CellBio 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 特殊な顕微鏡による細胞分裂期の分子密度の定量 染色体凝縮における高分子クラウディング効果の寄与2023

    • Author(s)
      飯田史織, 井手聖, 田村佐知子, 谷知己, Michael Shribak, 前島一博
    • Organizer
      第63回生物物理若手の会夏の学校
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト細胞の局所クロマチン動態は細胞周期を通して一定である2023

    • Author(s)
      飯田史織, 新海創也, 伊藤優志, 田村佐知子, 鐘巻将人, 大浪修一, 前島一博
    • Organizer
      日本放射線影響学会第66回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2023-04-26   Modified: 2024-12-25  

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