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Regulatory mechanism of chromatin dynamics of subtelomere

Publicly Offered Research

Project AreaDynamic chromatin structure and function
Project/Area Number 16H01310
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 InstitutionOsaka University

Principal Investigator

加納 純子  大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (10323809)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsサブテロメア / 遺伝子発現 / 染色体 / クロマチン / ヒストン / テロメア
Outline of Annual Research Achievements

線状染色体の末端に存在するドメインである「テロメア」は、染色体構造維持、細胞寿命などにおいて、必須の役割を果たしている。一方、テロメアに隣接して「サブテロメア」と呼ばれる領域が存在する。サブテロメアは真核生物で広く保存されている染色体ドメインであるにも関わらず、DNA配列が完全に決定されていない、染色体から簡単に取り除くことができない等の実験手法的困難から、その機能がほとんど明らかにされてこなかった未開の地である。しかし、我々は最近、細胞周期のM期にセントロメアに局在して正確な染色体分配に必要なShugoshin 2 (Sgo2)タンパク質が、間期にサブテロメア全体にリクルートされ、サブテロメアヘテロクロマチンとは異なる高度に凝縮したクロマチン構造(knob)の形成を誘導するとともに、サブテロメア遺伝子発現維持、DNA複製タイミング維持に寄与することを明らかにした。本研究では、サブテロメア機能の制御機構をさらに詳しく探るため、サブテロメア遺伝子の発現異常を示す突然変異株のスクリーニングを行った。その結果、約500株のサブテロメア遺伝子発現異常株を取得することができた。それらの中から表現型が特に強かった株の変異部位を調べたところ、Clr6を中心としたHDAC複合体のサブユニット群の遺伝子に変異が入っていることがわかった。その中でもNts1に着目して解析を行ったところ、野生株ではサブテロメアのH4のアセチル化レベルが低く抑えられているが、nts1破壊株では顕著に上昇した。さらに、nts1破壊株では、Sgo2のサブテロメア局在が部分的に阻害され、knob形成も部分的に阻害された。これらのことから、ヒストンのアセチル化がサブテロメア特異的なクロマチン構造の維持に重要であることが明らかになった。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 8 results)

  • [Int'l Joint Research] 上海国立蛋白質科学研究所(中国)

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    • Author(s)
      Hu C., Inoue H., Sun W., Takeshita Y., Huang Y., Xu Y., Kanoh J., and Chen Y.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 47 Issue: 3 Pages: 1573-1584

    • DOI

      10.1093/nar/gky1186

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Inner Nuclear Membrane Protein Bqt4 in Fission Yeast Contains a DNA-Binding Domain Essential for Telomere Association with the Nuclear Envelope.2019

    • Author(s)
      Hu C., Inoue H., Sun W., Takeshita Y., Huang Y., Xu Y., Kanoh J., and Chen Y.
    • Journal Title

      Structure

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 335-343

    • DOI

      10.1016/j.str.2018.10.010

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  • [Journal Article] Subtelomeres constitute a safeguard for gene expression and chromosome homeostasis.2017

    • Author(s)
      Tashiro S, Nishihara Y, Kugou K, Ohta K, Kanoh J.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 45 Issue: 18 Pages: 10333-10349

    • DOI

      10.1093/nar/gkx780

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  • [Journal Article] Structure of the fission yeast S. pombe telomeric Tpz1-Poz1-Rap1 complex.2017

    • Author(s)
      Xue J, Chen H, Wu J, Takeuchi M, Inoue H, Liu Y, Sun H, Chen Y, Kanoh J, Lei M.
    • Journal Title

      Cell Res.

      Volume: 27 Issue: 12 Pages: 1503-1520

    • DOI

      10.1038/cr.2017.145

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  • [Journal Article] Telomeres and subtelomeres: new insights into the chromatin structures and functions of chromosome ends2017

    • Author(s)
      Kanoh J
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 92 Issue: 3 Pages: 105-105

    • DOI

      10.1266/ggs.17-10001

    • NAID

      130006315994

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
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  • [Journal Article] Unexpected roles of a shugoshin protein at subtelomeres2017

    • Author(s)
      Kanoh J.
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 92 Issue: 3 Pages: 127-133

    • DOI

      10.1266/ggs.17-00016

    • NAID

      130006316019

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
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      Junko Kanoh
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    • Organizer
      Telomere biology in health and human disease
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      加納純子
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  • [Presentation] Elucidation of subtelomere functions using S. pombe2018

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      Junko Kanoh
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      加納純子
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      加納純子
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      Junko Kanoh
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      3rd Trilateral Workshop for Frontier Protein Studies 2017
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  • [Presentation] Subtelomeres constitute a safeguard for gene expression and chromosome homeostasis2017

    • Author(s)
      Junko Kanoh
    • Organizer
      9th International fission yeast meeting
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      2016 Annual Research Report
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  • [Presentation] Subtelomeres constitute a safeguard for gene expression and chromosome homeostasis2017

    • Author(s)
      Junko Kanoh
    • Organizer
      Telomeres & Telomerase
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  • [Presentation] Tel2はPIKKタンパク質群の発現を維持し正常なストレス応答を保障する2017

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      加納純子
    • Organizer
      第50回酵母遺伝学フォーラム研究報告会
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  • [Presentation] テロメアDNA長は染色体腕部のDNA複製タイミングの維持に重要である2017

    • Author(s)
      加納純子
    • Organizer
      第35回染色体ワークショップ
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Published: 2016-04-26   Modified: 2019-12-27  

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