エピジェネティックスの変換機構

• Project Area: The germline: its developmental cycle and epigenome network
• Project/Area Number: 21028017
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Saitama University (2010); Nagoya City University (2009)
• Principal Investigator: 村上 浩士 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (80262020)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000); Fiscal Year 2010: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2009: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
• Keywords: 遺伝子 / ゲノム

Research Abstract

哺乳動物の生殖細胞系列の世代サイクルが回転するしくみを細胞や分子のレベルで理解するためには、この過程で起きるエピジェネティックスが変化する実体を明らかにしなければならない。そこで本研究は、減数分裂と体細胞分裂におけるエピジェネティックス状態の変換制御機構を解明することにより、上記の課題の解決に貢献することを大きな目的とする。
mei4遺伝子は体細胞分裂時には転写されず、減数分裂時にのみ転写されることが知られ、通常の体細胞分裂の間にはmei4遺伝子はヘテロクロマチン化されることにより、転写が抑制されている可能性が示されている。すなわち、体細胞分裂から減数分裂へ移行する時に、未知の機構によりヘテロクロマチンからユークロマチンに変換されている可能性がある。そこで、このクロマチン構造の変換に関与する因子を同定し、ヘテロクロマチン変換機構を解明することを研究目的とする。
mei4遺伝子と恒常的にヘテロクロマチン状態を維持しているセントロメア領域を別のマーカー遺伝子で置き換えた。すると予想外であるが、mei4遺伝子座に置き換えたマーカー遺伝子が発現した。すなわちmei4遺伝子のORF内にヘテロクロマチン状態あるいはmei4遺伝子の発現を制御する領域があると考えられた。これは他のグループにより同定されたDSRと呼ばれる領域であり、この領域を制御する因子としてMmi1が報告された。
その後、Mmi1以外にmei4遺伝子の発現を制御している因子を同定するために、Mei4とGFPとの融合タンパク質を構築し、GFPが体細胞周期で検出できる変異株をスクリーニングした。その結果、2つの条件変異株を単離し、この株を解析中である。

Research Products

• [Journal Article] Ecl1, a regulator of chronological lifespan of Schizosaccharomyces pombe is induced upon nitrogen starvation (2011)
  • Author(s): Miwa Y, Ohtsuka H, Naito C, Murakami H, Aiba H
  • Journal Title: Biosci Biotechnol Biochem Volume: 75 Pages: 279-283
  • NAID: 10027897689
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chiasmata Promote Monopolar Attachment of Sister Chromatids and Their Co-Segregation toward the Proper Pole during Meiosis I (2011)
  • Author(s): Hirose Y, Suzuki R, Ohba T, Hinohara Y, Matsuhara H, Yoshida M, Itabashi Y, Murakami H, Yamamoto A
  • Journal Title: PLoS Genet Volume: 7
  • NAID: 120003021843
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] hsf1^+ extends chronological lifespan through Ecl1 family genes in fission yeast (2010)
  • Author(s): Ohtsuka H, Azuma K, Murakami H, Aiba H
  • Journal Title: Mol Genet Genomics Volume: 285 Pages: 67-77
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanisms of dNTP supply that play an essential role in maintaining genome integrity in eukaryotic cells (2010)
  • Author(s): Niida H, Shimada M, Murakami H, Nakanishi M
  • Journal Title: Cancer Sci Volume: 101 Pages: 2505-2509
  • NAID: 10027834110
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of yeast forkhead transcription factors and FoxM1 by cyclin-dependent and Polo-like kinases (2010)
  • Author(s): Murakami H, Aiba H, Nakanishi M, Murakami-Tonami Y
  • Journal Title: Cell Cycle Volume: 9 Pages: 3233-3242
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chk1-cyclin A/Cdk1 axis regulates origin firing programs in mammals. (2010)
  • Author(s): Nakanishi, M, Katsuno, Y, Niida, H, Murakami, H, Shimada, M.
  • Journal Title: Chromosome Res. 18 Pages: 103-113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Casein kinase II is required for the spindle assembly checkpoint by regulating Mad2p in fission yeast. (2009)
  • Author(s): Shimada M, Yamamoto A, Murakami-Tonami Y, Nakanishi M, Yoshida T, Aiba H, Murakami H.^*
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. 388 Pages: 529-532
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification and characterization of Ecll-family gene in Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • Author(s): Azuma, K, Ohtsuka H, Mita S, Murakami H, Aiba H.
  • Journal Title: Biosci Biotechnol Biochem. 73 Pages: 2787-2789
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA damage responses in skin biology-Implications in tumor prevention and aging acceleration. (2009)
  • Author(s): Nakanishi, M, Niida, H, Murakami, H, Shimada, M.
  • Journal Title: J Dermatol Sci. 56 Pages: 76-81
  • NAID: 10025560903
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Regulation of wee1^+ expression during meiosis in fission yeast (2010)
  • Author(s): H.Murakami
  • Organizer: 6^<th> international fission yeast meeting
  • Place of Presentation: ボストン、アメリカ
  • Year and Date: 2010-06-29
• [Presentation] Casein kinase II is required for the spindle assembly checkpoint by regulating Mad2p in fission yeast. (2009)
  • Author(s): H.Murakami
  • Organizer: The 5th International Fission Yeast Meeting
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-10-28