| Project/Area Number |
23KJ0998
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | The Graduate University for Advanced Studies |
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Principal Investigator |
南 克彦 総合研究大学院大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| 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)
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| Keywords | クロマチン / DNA複製 / 超解像蛍光顕微鏡 |
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| Outline of Research at the Start |
真核細胞の染色体複製には順序があり、細胞周期S期の前期にはユークロマチンが、後期にはヘテロクロマチンが複製される。細胞周期ごとに正確に再現する順序は、分子レベルでどのように決定されているのだろうか？
本研究では、ゲノム複製タイミングの背後に存在するクロマチンの物理的性質を解明し、それがどのように複製タイミング決定に作用しているか明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
真核細胞の染色体複製には順序があり、細胞周期S期の前期にはユークロマチンが、後期にはヘテロクロマチンが複製される。細胞周期ごとに正確に再現する順序は、分子レベルでどのように決定されているのだろうか？
研究代表者らは、細胞周期S期の特定タイミングで複製されたクロマチンを特異的に蛍光標識する手法（Repli-Histo標識）を確立した。Repli-Histo標識を、受入研究室の有する単一ヌクレオソームイメージングと組み合わせ、DNA複製タイミングが早いクロマチンほど局所的揺らぎが大きいことを見出している。本研究では、ゲノム複製タイミングの背後に存在するクロマチンの物理的性質を解明し、それがどのように複製タイミング決定に作用しているか明らかにする。
2023年度は、採用前の予備実験に引き続き、生きた細胞でクロマチン動態と複製タイミングの相関を解析した。計画当初の予想通り、複製タイミングが早いクロマチンほど局所的揺らぎが大きいことを見出した。さらに、この相関が普遍的に見られる現象であるか検証するため、複数種の哺乳類細胞でRepli-Histo標識を実施した。各細胞でヌクレオソームの動きを観察したところ、細胞種によらず同様の結果が再現することが明らかになった。
また、ヌクレオソームの動きを細胞周期の様々なポイントで観察したところ、複製タイミングとヌクレオソームの動きの相関は、DNA複製が生じる前後にかかわらず間期(G1期・G2期)を通じて維持されていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
Repli-Histo標識を複数の細胞種で確立したほか、これを用いて上述の通り計画当初の想定を上回る研究成果が得られた。以上の成果は国際学会での口頭発表2件を含む具体的な成果として発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
クロマチンの揺らぎは、クロマチンのアクセシビリティと関連している。したがって、複製タイミングとクロマチン動態の相関は、アクセシビリティが複製タイミング決定の根幹であることを示唆する。2024年度では、これらの事象の因果関係を探索する。
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