Elucidation of coordination between HP1 and polycomb complex for function of heterochromatin

• Project/Area Number: 24370071
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Molecular biology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: OBUSE Chikashi 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 教授 (00273855)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000); Fiscal Year 2014: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2013: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2012: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: ヘテロクロマチン / HP1 / ポリコーム複合体 / G9a複合体 / HP 1

Outline of Final Research Achievements

Combining robust and flexible feature of heterochromatin is one of most important characteristics of "Epigenetics". To give the both features to heterochromatin, the relationships between constitutive heterochromatin based on H3K9me3-HP1 (heterochromatin protein 1) and facultative heterochromatin based on H3K27me3-PRC2 (polycomb repressive complex 2) will be responsible for the mechanism. This study revealed that HP1 associates with PRC2 through a histone H3K9 methyltransferase. These molecular links will contribute to understand the mechanism for robustness and flexibility of heterochromatin.

Research Products

• [Journal Article] An annexin A1-FPR1 interaction contributes to necroptosis of keratinocytes in severe cutaneous adverse drug reactions. (2014)
  • Author(s): Saito N, Qiao H, Yanagi T, Shinkuma S, Nishimura K, Suto A, Fujita Y, Suzuki S, Nomura T, Nakamura H, Nagao K, Obuse C, Shimizu H, Abe R.
  • Journal Title: Science Translational Medicine Volume: 6 Issue: 245 Pages: 245-295
  • DOI: 10.1126/scitranslmed.3008227
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] CxxC-ZF Domain Is Needed for KDM2A to Demethylate Histone in rDNA Promoter in Response to Starvation (2014)
  • Author(s): Tanaka Y
  • Journal Title: Cell Structure and Function Volume: 39 Issue: 1 Pages: 79-92
  • DOI: 10.1247/csf.13022
  • NAID: 130004053901
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel method for purification of the endogenously expressed fission yeast Set2 complex. (2014)
  • Author(s): Suzuki S
  • Journal Title: Protein Expression and Purification. Volume: 97 Pages: 44-49
  • DOI: 10.1016/j.pep.2014.02.005
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Human origin recognition complex binds preferentially to G-quadruplex-preferable RNA and single-stranded DNA. (2013)
  • Author(s): Hoshina S
  • Journal Title: The Journal of Biologocal Chemistry Volume: 288 Issue: 42 Pages: 30161-30171
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.492504
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetically encoded system to track histone modification in vivo. (2013)
  • Author(s): Yuko Sato, Masanori Mukai, Jun Ueda, Michiko Muraki, Timothy J. Stasevich, Naoki Horikoshi, Tomoya Kujirai, Hiroaki Kita, Taisuke Kimura, Seiji Hira, Yasushi Okada, Yoko Hayashi-Takanaka, Chikashi Obuse, Hitoshi Kurumizaka, Atsuo Kawahara, Kazuo Yamagata, Naohito Nozaki and Hiroshi Kimura
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 3 Issue: 1 Pages: 2436-2436
  • DOI: 10.1038/srep02436
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Human inactive X chromosome is compacted through a PRC2-independent SMCHD1-HBiX1 pathway (2013)
  • Author(s): Nozawa RS, Nagao K, Igami K, Shibata S, Shirai N, Nozaki N, Sado T, Kimura H, and Obuse C
  • Journal Title: Nat. Struct. Mol. Biol Volume: 20 Issue: 5 Pages: 566-573
  • DOI: 10.1038/nsmb.2532
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vertebrate Spt2 is a novel nucleolar histone chaperone that assists in ribosomal DNA transcription (2013)
  • Author(s): Osakabe A, Tachiwana H, Takaku M, Hori T, Obuse C, Kimura H, Fukagawa T, Kurumizaka H
  • Journal Title: J. Cell Sci Volume: 126 Pages: 1323-1332
  • DOI: 10.1242/jcs.112623
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A co-localization model of paired ChIP-seq data using a large ENCODE data set enables comparison of multiple samples (2013)
  • Author(s): Maehara K, Odawara J, Harada A, Yoshimi T, Nagao K, Obuse C, Akashi K, Tachibana T, Sakata T, and Ohkawa Y
  • Journal Title: Nucleic Acids Res Volume: 41 Issue: 1 Pages: 54-62
  • DOI: 10.1093/nar/gks1010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simultaneous inhibition of Src and Aurora kinases by SU6656 induces therapeutic synergy in human synovial sarcoma growth, invasion and angiogenesis in vivo. (2012)
  • Author(s): Arai R
  • Journal Title: European journal of cancer(Oxford,England:1990) Volume: 48 Issue: 15 Pages: 2417-2430
  • DOI: 10.1016/j.ejca.2011.12.028
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Histone chaperone activity of Fanconi anemia proteins, FANCD2 and FANCI, is required for DNA crosslink repair (2012)
  • Author(s): Koichi Sato. Masamichi Ishiai, Kazue Toda, Satoshi Furukoshi, Akihisa Osakabe, Hiroaki Tachiwana, Yoshimasa Takizawa, Wataru Kagawa, Hiroyuki Kitao, Naoshi Dohmae, Chikashi Obuse, Hiroshi Kimura, Minoru Takata, Hitoshi Kurumizaka
  • Journal Title: The EMBO Journal Volume: 31 Issue: 17 Pages: 3524-3536
  • DOI: 10.1038/emboj.2012.197
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epstein-Barr nuclear antigen 1 (EBNA1)-dependent recruitment of origin recognition complex(Orc) on oriP of Epstein-Barr virus with purified proteins:stimulation by Cdc6 through its direct interaction with EBNA1. (2012)
  • Author(s): Moriyama K
  • Journal Title: The Journal of biological chemistry Volume: 287 Issue: 28 Pages: 23977-23994
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.368456
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An inducible RNA interference system in Physcomitrella patens reveals a dominant role of augmin in phragmoplast microtubule generation. (2012)
  • Author(s): Yuki Nakaoka
  • Journal Title: The Plant Cell Volume: 4 Issue: 4 Pages: 1478-93
  • DOI: 10.1105/tpc.112.098509
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A mutation of the fission yeast EB1 overcomes negative regulation by phosphorylation and stabilizes microtubules (2012)
  • Author(s): Iimori, M.
  • Journal Title: Exp Cell Res Volume: 318 Issue: 3 Pages: 262-275
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2011.11.006
  • Peer Reviewed
• [Presentation] DSB repair pathway choice is controlled by differential phosphorylation of 53BP1 (2015)
  • Author(s): 磯部真也
  • Organizer: KEYSTONE SYMPOSIA "Genomic Instability and DNA Repair"
  • Place of Presentation: Whistler, Canada
  • Year and Date: 2015-03-01 – 2015-03-06
• [Presentation] ヘテロクロマチンと染色体の機能構造 (2014)
  • Author(s): 小布施力史
  • Organizer: 第160回染色体研究会
  • Place of Presentation: 神奈川県民ホール（神奈川県）
  • Year and Date: 2014-12-13 – 2014-12-14
  • Invited
• [Presentation] ORC結合タンパク質ORCBP1の機能解析 (2014)
  • Author(s): 大久保 義真
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] アリル特異的ChIP-seq法によるマウス不活性化X染色体のクロマチン動態の解明 (2014)
  • Author(s): 長尾 恒治
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ヒトPRC2 (Polycomb Repressive Complex2) 複合体構成因子の解析 (2014)
  • Author(s): 石本 祥平
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] HPB66は53BP1と結合し、相同組換え修復を促進する (2014)
  • Author(s): 磯部 真也
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] HP1結合タンパク質の解析によるヘテロクロマチンの構造と機能の理解 (2014)
  • Author(s): 小布施 力史
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
  • Invited
• [Presentation] Elucidation of structure and function of heterochromatin through human HP1 binding proteins (2014)
  • Author(s): 小布施力史
  • Organizer: The 9th 3R Symposium
  • Place of Presentation: 時之栖（静岡）
  • Year and Date: 2014-11-17 – 2014-11-21
  • Invited
• [Presentation] HPB66 facilitates homologues recombination by counteracting with Rif1 (2014)
  • Author(s): 磯部真也
  • Organizer: The 9th 3R Symposium
  • Place of Presentation: 時之栖（静岡）
  • Year and Date: 2014-11-17 – 2014-11-21
• [Presentation] SMCHD1-HBiX1複合体によるヘテロクロマチンの凝縮 (2014)
  • Author(s): 長尾恒治
  • Organizer: 第８７回生化学会
  • Place of Presentation: 京都国際会議場（京都）
  • Year and Date: 2014-10-16 – 2014-10-18
  • Invited
• [Presentation] ヒトおよびマウスにおける不活性X染色外凝縮機構 (2014)
  • Author(s): 小布施 力史
  • Organizer: 第8回日本エピジェネティクス研究会年会
  • Place of Presentation: 東京大学（東京）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Presentation] Role of Histone H3 lysine 9 trimetylation in mouse X chromosome inactivation (2014)
  • Author(s): Nagao K
  • Organizer: KEYSTONE SYMPOSIA on Molecular and Cellular Biology-Long Noncoding RNAs:Marching toward Mechanism
  • Place of Presentation: Eldorado Hotel&Spa Santa Fe, New Mexico/USA
• [Presentation] Human Inactive X Chromosome Forms a Compact Conformation through a Polycomb-idependent SMCHD1-HBiX1 Pathway Governes by XIST RNA (2014)
  • Author(s): Nozawa R.S.
  • Organizer: KEYSTONE SYMPOSIA on Molecular and Cellular Biology-Long Noncoding RNAs:Marching toward Mechanism
  • Place of Presentation: Eldorado Hotel&Spa Santa Fe, New Mexico/USA
• [Presentation] OCR結合タンパク質ORCBP1の機能解析 (2013)
  • Author(s): 大久保義真
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
• [Presentation] 新規HP1相互作用タンパク質は、53BP1のDNA損傷への集積を促進する (2013)
  • Author(s): 磯部真也
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
• [Presentation] ミスマッチ周辺でのMutS 依存的ヌクレオソーム除去反応に関わる因子の探索 (2013)
  • Author(s): 照井利輝
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
• [Presentation] アリル特異的ChIP-seq 法によるマウス不活性化X 染色体の解析 (2013)
  • Author(s): 長尾恒治
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
• [Presentation] FISHによるX 染色体高次構造解析 (2013)
  • Author(s): 奥田将旭
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
• [Presentation] 細胞老化に伴う発がん促進機構の解析 (2013)
  • Author(s): 堀 智史
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
• [Presentation] Human inactive X chromosome is compacted through a Polycomb-independent MACHD1-HBIX1 pathway governed by XIST RNA (2013)
  • Author(s): Obuse C
  • Organizer: 23rd Wilhelm Bernhard Workshop on the cell nucleus
  • Place of Presentation: Debrecen,Hungary
• [Presentation] プロテオミクス,ゲノミクスによるエピジェネティクスの機能階層構造の解明 (2013)
  • Author(s): 小布施 力史
  • Organizer: 第60回日本実験動物学会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（茨城県）
  • Invited
• [Presentation] ミクロなクロマチン研究で解くマクロなエピジェネティクス研究 (2013)
  • Author(s): 小布施 力史
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • Invited
• [Presentation] クロマチン構造の動的性質によるゲノム機能制御 (2013)
  • Author(s): 小布施 力史
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県）
  • Invited
• [Presentation] 新規HP１相互作用タンパク質は、53BP１のDNA損傷への集積を促進する (2012)
  • Author(s): 磯部真也
  • Organizer: 第30回染色体ワークショップ・第11回核ダイナミクス研究会合同開催
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台（兵庫県）
• [Presentation] 不活性 X 染色体における構成的ヘテロクロマチンと条件的ヘテロクロマチンとのクロストーク (2012)
  • Author(s): 野澤竜介
  • Organizer: 第30回染色体ワークショップ・第11回核ダイナミクス研究会合同開催
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台（兵庫県）
• [Presentation] 不活性 X 染色体におけるヘテロクロマチン形成機構 (2012)
  • Author(s): 野澤竜介
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
• [Presentation] 新規HP１相互作用タンパク質は、53BP１のDNA損傷への集積を促進する (2012)
  • Author(s): 磯部真也
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
• [Presentation] SENP7-SETDB2 複合体はヒストン修飾とメチル化DNAを認識してSatII-SatIII領域へのHP１の局所化を促進する (2012)
  • Author(s): 野澤竜介
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
• [Presentation] 機成因子の使いわけによるヒトPolycomb Repressive Complex2(PRC2)の多様性 (2012)
  • Author(s): 長尾恒治
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
• [Presentation] SETDB2-SENP7 complex recognizes histone mark and methylated DNA to maintain H3K9me3 and HP1 on specific loci. (2012)
  • Author(s): Nozawa R.S.
  • Organizer: Cold Spring Harbor Laboratory 2012 Meeting Epigenetics and Chromatin
  • Place of Presentation: コールドスプリングハーバー研究所（アメリカ）
• [Presentation] HP1 binding proteins facilitate 53BP1 recruitment to damages DNA in human cells (2012)
  • Author(s): Isobe S.Y.
  • Organizer: Cold Spring Harbor Laboratory 2012 Meeting Epigenetics and Chromatin
  • Place of Presentation: コールドスプリングハーバー研究所（アメリカ）
• [Presentation] Human inactive X chromosome is compacted through a polycomb-independent SMCHD1-HBIX1 pathway governed by XIST RNA (2012)
  • Author(s): Obuse C.
  • Organizer: Cold Spring Harbor Laboratory 2012 Meeting Epigenetics and Chromatin
  • Place of Presentation: コールドスプリングハーバー研究所（アメリカ）
• [Presentation] タンパク質複合体の構成因子を同定するための試料調整法 (2012)
  • Author(s): 小布施力史
  • Organizer: 日本プロテオーム学会2012年大会
  • Place of Presentation: 未来科学館（東京都）
  • Invited
• [Presentation] 不活性 X 染色体における非コードRNA XISTを介したヘテロクロマチン形成機構 (2012)
  • Author(s): 小布施力史
  • Organizer: 第14回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学（仙台市）
  • Invited
• [Presentation] 不活性 X 染色体における構成的ヘテロクロマチンと条件的ヘテロクロマチンとのクロストーク (2012)
  • Author(s): 小布施力史
  • Organizer: 第6回エピジェネティクス研究会年会
  • Place of Presentation: 東京一ツ橋学術総合センター（東京都）
  • Invited
• [Book] 次世シーケンサーを用いた網羅的エピジェネティクス解析：ChIP-seq法など (2014)
  • Author(s): 長尾恒治
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] 実験医学：バー小体の正体ーHBiX1-SMCHD1複合体によるヒト不活性化X染色体の凝縮 (2013)
  • Author(s): 長尾恒治
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 実験医学:バー小体の正体ーHBiX1-SMCHD1-複合体によるヒト不活性化X染色体の凝縮 (2013)
  • Author(s): 長尾恒治
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 羊土社
• [Book] ヘテロクロマチンタンパク質によるAurora B キナーゼ複合体の局在と活性化のメカニズム (2012)
  • Author(s): 野澤竜介
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 生化學会
• [Remarks] 北海道大学 大学院先端生命科学研究院 分子細胞生物学研究室
  • URL: http://altair.sci.hokudai.ac.jp/infgen/
• [Remarks] researchmap
  • URL: http://researchmap.jp/obuse/
• [Remarks] 研究紹介
  • URL: http://www.lfsci.hokudai.ac.jp/labs/infgen/nsmb2013/
• [Remarks] 論文プレリリース
  • URL: http://www.hokudai.ac.jp/news/130401_pr_sci.pdf
• [Remarks] 北海道大学 大学院先端生命科学研究院 分子細胞生物学研究室
  • URL: http://altair.sci.hokudai.ac.jp/infgen/
• [Remarks] researchmap
  • URL: http://researchmap.jp/obuse/
• [Remarks] 研究紹介
  • URL: http://www.lfsci.hokudai.ac.jp/labs/infgen/nsmb2013/
• [Remarks] 論文プレリリース
  • URL: http://www.hokudai.ac.jp/news/130401_pr_sci.pdf
• [Remarks] 北海道大学 大学院先端生命科学研究院 分子細胞生物学研究室
  • URL: http://altair.sci.hokudai.ac.jp/infgen/
• [Remarks] researchmap
  • URL: http://researchmap.jp/obuse/
• [Remarks] 研究紹介
  • URL: http://www.lfsci.hokudai.ac.jp/labs/infgen/nsmb2013/
• [Remarks] 論文プレリリース
  • URL: http://www.hokudai.ac.jp/news/130401_pr_sci.pdf