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核内RNAクラウドによる非ゲノム情報ネットワークの維持機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms underlying replication of non-genomic codes that mediate plasticity and robustness for cellular inheritance
Project/Area Number 20H05397
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 InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

立和名 博昭  公益財団法人がん研究会, がん研究所 がん生物部, 研究員 (70546382)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywordsヒストンバリアント / クロマチン / H2A.Z / ヒストン / エピジェネティクス
Outline of Research at the Start

約70%の乳がんはエストロゲン受容体(ER)を発現しており、その増殖にERをコードするESR1遺伝子の転写が必要である。ER陽性乳がん細胞においてESR1遺伝子座近傍に非コードRNAエレノアが塊(クラウド)を形成している。エレノアクラウドの消失はER陽性乳がんの細胞死を誘導するため、エレノアクラウドを中心とした非ゲノム情報ネットワークが形成されていることが分かる。本研究ではER陽性乳がん細胞のESR1遺伝子座近傍の非ゲノム情報複製機構の解析を行う。本研究は、転写制御機構の解明につながり、細胞のがん化だけではなく遺伝子発現プロファイルの変化する生命現象の理解につながることが期待される。

Outline of Annual Research Achievements

約70%の乳がんはエストロゲン受容体(ER)を発現しており、その増殖にERをコードするESR1遺伝子の転写が必要である。そのためERの機能阻害を誘導する抗がん剤が臨床で使用されている。しかし、これらの抗がん剤に耐性となり再発するケースが少なくない。耐性獲得機構の解明は喫緊の課題である。
我々はER陽性乳がん細胞においてESR1遺伝子座近傍に非コードRNAエレノアが塊(クラウド)を形成していることを見出している。このクラウドは再発乳がんモデル細胞において顕著である。エストロゲン類縁体の添加によりER依存的にエレノアクラウドが消失し、その結果としてESR1遺伝子の転写が抑制され、細胞死に至る。また、エレノアクラウドの消失に伴いESR1遺伝子座近傍のクロマチン構造が変化する。さらに、ER陽性乳がんのESR1遺伝子座近傍に、転写活性化に機能するヒストンバリアントH2A.Z が局在していることが分かっている。これらのことから、本研究では、ER陽性乳がん細胞においてESR1遺伝子座に形成される非コードRNAを中心とした非ゲノム情報ネットワークが複製および維持される分子機構を解析した。これまでに、ヒストンの翻訳後修飾であるアセチル化修飾を取り除くヒストン脱アセチル化酵素を阻害することにより、エレノアの転写が下がることを見出した。さらに、脱アセチル化酵素の阻害によりH2A.ZはESR1 遺伝子のgene body 上に集積するようになることが分かった。同様のメカニズムにより転写が抑制される遺伝子が複数あることも分かり、新たな転写制御機構を観察していることが考えられた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Chromatin structure-dependent histone incorporation revealed by a genome-wide deposition assay2021

    • Author(s)
      Hiroaki Tachiwana, Mariko Dacher, Kazumitsu Maehara, Akihito Harada, Yosuke Seto, Ryohei Katayama, Yasuyuki Ohkawa, Hiroshi Kimura, Hitoshi Kurumizaka, Noriko Saitoh
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 10

    • DOI

      10.7554/elife.66290

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nuclear Long Non-Coding RNAs as Epigenetic Regulators in Cancer2021

    • Author(s)
      Tachiwana Hiroaki、Saitoh Noriko
    • Journal Title

      Current Medicinal Chemistry

      Volume: 28 Issue: 25 Pages: 5098-5109

    • DOI

      10.2174/0929867328666210215114506

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヒストンH2A.Z による転写活性化クロマチン認識機構の解析2021

    • Author(s)
      立和名 博昭、大川恭行、胡桃坂仁志、斉藤典子
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of chromatin dynamics using permeabilized cells and reconstituted histone H2A.Z-H2B complex2021

    • Author(s)
      Tachiwana Hiroaki, Kurumizaka Hitoshi, Saitoh Noriko
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 転写制御に機能するヒストンH2A.Z のクロマチン局在機構の解析2020

    • Author(s)
      立和名博昭、ダッシェマリコ、前原一満、原田哲仁、大川恭行、木村宏、胡桃坂仁志、斉藤典子
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Book] 病理と臨床 臨時増刊号 がんゲノム医療時代の分子腫瘍学2022

    • Author(s)
      立和名博昭、斉藤典子
    • Total Pages
      412
    • Publisher
      文光堂
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2022-12-28  

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