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ヒストンH3K36メチル化酵素に着目した転写解剖

Publicly Offered Research

Project AreaIntegral understanding of the mechanism of transcription cycle through quantitative, high-resolution approaches
Project/Area Number 15H01345
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

浦 聖恵 (青田 聖恵 / 浦聖恵)  千葉大学, 大学院理学研究科, 教授 (80289363)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywordsヒストンメチル化 / 転写活性領域 / DNA損傷修復 / DNA組み換え / B細胞分化 / H3K36me / クロマチン / 転写 / DNA損傷
Outline of Annual Research Achievements

ヒストンH3K36のメチル化は、種を越えて転写活性領域をマークするようにゲノムクロマチン上に分布しているにも関わらず、この修飾をヒストンメチル化酵素遺伝子の欠損によって除いても、mRNAレベルで転写に顕著な変化は見出せない。哺乳類には少なくとも5種類のヒストンH3K36メチル化酵素が存在し、その一つであるNSD2 (別名 WHSC1, MMSET)は、ヒト4番染色体短腕の片アレル欠損によって発症する発育不良、精神遅滞を特徴とする4p-症候群の主要な原因遺伝子である。ヒストンメチル化酵素活性領域であるSETドメインを含んだC末側半分を欠損したNSD2変異マウスは、出生直後に致死で特にB細胞を含む脾臓の低成長を示す。胎仔肝細胞の造血幹細胞を単離して、ストローマ細胞との共培養によるex vivoのB細胞分化系を用いて、NSD2欠損が、B細胞への分化決定には影響しないが、V(D)J組み換えを正常に進行できないことを見出した。そこで異常が見られるproB段階の細胞をex vivo培養で調整してmRNA及び新規合成RNAの次世代シークエンサーを用いた解析を行った。その結果、B細胞分化に影響するおよそ50種類の制御因子の発現では顕著な変動は見いだせなかった。一方で、NSD2タンパク質はクロマチンに高塩濃度でも安定に結合するタンパク質であり、次世代シークエンサーを用いたクロマチン免疫沈降実験解析の結果、特に転写活性が高いクロマチン領域に多く分布していることが明らかになった。以上の結果は、転写活性領域に集積するNSD2が転写以外のDNA代謝反応に関与する可能性を示唆している。NSD2欠損マウスにおけるV(D)J組み換え異常から、二本鎖切断修復応答への関与が考えられる。以上の結果から、ヒストンH3K36のメチル化が転写活性領域のゲノム維持を担う転写とDNA修復の分子共役モデルを提唱する。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 2015 Other

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

  • [Int'l Joint Research] National Institutes of Health(米国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Centro de Biologia Molecular(Spain)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] TBP-like Protein (TLP) Disrupts the p53-MDM2 Interaction and Induces Long-lasting p53 Activation.2017

    • Author(s)
      Maeda R., Tamashira H., Takano K., Takahashi H., Suzuki H., Saito S., Hojima W., Adachi N., U ra K ., E ndo T . and *Tam ura T.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 292 Issue: 8 Pages: 3201-3212

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.763318

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Auditory hair cell defects as potential cause for sensorineural deafness in Wolf-Hirschhorn syndrome.2015

    • Author(s)
      15.Ahmed M., Ura K. and Streit A.
    • Journal Title

      Disease Models & Mechanisms

      Volume: 6 Pages: 1027-1035

    • DOI

      10.1242/dmm.019547

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] TBP-like protein (TLP) interferes with Taspase1-mediated processing of TFIIA and represses TATA box gene expression.2015

    • Author(s)
      Suzuki H, Isogai M, Maeda R, Ura K, Tamura T.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 43 Issue: 13 Pages: 6285-6298

    • DOI

      10.1093/nar/gkv576

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ヒストンH3K36メチル化酵素を介したゲノム維持機構2016

    • Author(s)
      浦 聖恵
    • Organizer
      第88回日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      日本大学国際関係学部(静岡県.三島市)
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Histone H3 lysine 36 methyltransferase controls the programmed DNA-damage response2016

    • Author(s)
      Kiyoe Ura
    • Organizer
      Gordon Research Conference, Chromatin structure and function
    • Place of Presentation
      Les Diablerets Conference Center( Switzerland)
    • Year and Date
      2016-05-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒストンH3K36メチル化酵素を介したゲノム維持機構2016

    • Author(s)
      鈴木 慈、前田 亮、樫尾牧子、杉尾ジュリー、足立典隆、岩間厚志、浦聖恵
    • Organizer
      第10回日本エピジェネティクス研究会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府・吹田市)
    • Year and Date
      2016-05-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] プログラムされたDNA損傷修復を制御するH3K36メチル化酵素Whsc12015

    • Author(s)
      浦 聖恵
    • Organizer
      新学術領域研究公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都府、京都市
    • Year and Date
      2015-08-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 遺伝子発現制御機構 田村隆明・浦聖恵 編著2017

    • Author(s)
      浦聖恵
    • Total Pages
      250
    • Publisher
      東京化学同人
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2022-01-28  

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