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核内クロマチン密度と核内構造体の相互連関の検証

Publicly Offered Research

Project AreaChromatin potential for gene regulation
Project/Area Number 21H00256
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 InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

原 裕貴  山口大学, 大学院創成科学研究科, 講師 (80767913)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords核内クロマチン密度 / 核内構造体 / 無細胞再構成系 / アフリカツメガエル / 核サイズ
Outline of Research at the Start

真核生物の細胞は、細胞周期や発生・分化の過程で、核内クロマチン密度(DNA量と核体積の比)を劇的に変化させる。この核内クロマチン密度の変化は、クロマチン高次構造や様々な核内構造体の形態・動態の変動を誘発することが予想される。しかし、核内クロマチン密度と核内構造体との相互連関の実態は全く理解されていない。そこで、核内クロマチン密度や核内構造体の形態それぞれを実験的に変動可能な無細胞再構成法を開発することで、核内クロマチン密度と核内構造体形成の相互連関の解明とその相互連関がクロマチン機能制御に与える影響を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

核内クロマチン密度と核サイズの相関関係の理解、核サイズ制御に関わる新規制御機構の解析、核内構造体の構成に関わる因子が核サイズ制御に与える影響の解析を行った。
核内クロマチンの密度の影響を考察するために、異なる生物材料であるアフリカツメガエルやその他両生類、爬虫類などの赤血球の測定データを収集し、核サイズとクロマチン量の関係について比較解析を行った。その結果、クロマチン密度が核サイズ制御に与える影響には種特異性が存在することを明らかにし、その成果に関して論文発表した。
核内構造体の構成に関わる因子の解析については、アフリカツメガエル卵細胞質抽出液を用いて、その因子の分解を促す実験系を確立した。その因子が核サイズ制御、核内クロマチン構造、ならびに核内クロマチン密度を制御する実験的証拠を得た。さらにその制御機構を検証する実験を行い、成果をまとめた論文を作成中である。
また、上記解析から得られたデータを基に、2つの異なるツメガエル種の卵細胞質抽出液を用いin vitro再構成した核のサイズ制御機構の比較を行った。種間での核サイズ決定に対して、核サイズを制御する2つの機構の貢献度が異なることを発見し、この成果について論文として発表した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] EPFL(スイス)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 特集 形態形成の統合的理解 Ⅰ.形態の要素をつくるしくみ 細胞とオルガネラのサイズ決定のしくみ2022

    • Author(s)
      原 裕貴、山本 一男
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 73 Issue: 4 Pages: 287-290

    • DOI

      10.11477/mf.2425201522

    • ISSN
      0370-9531, 1883-5503
    • Year and Date
      2022-08-15
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Yolk platelets impede nuclear expansion in Xenopus embryos2022

    • Author(s)
      Shimogama Sora、Iwao Yasuhiro、Hara Yuki
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 482 Pages: 101-113

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2021.12.003

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Specificity of nuclear size scaling in frog erythrocytes2022

    • Author(s)
      Tetsufumi Niide, Saki Asari, Kosuke Kawabata and Yuki Hara
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: - Pages: 857862-857862

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.857862

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Differential contribution of nuclear size scaling mechanisms between Xenopus species2022

    • Author(s)
      Heijo Hiroko、Merten Christoph A.、Hara Yuki
    • Journal Title

      Development, Growth and Differentiation

      Volume: 64 Issue: 9 Pages: 501-507

    • DOI

      10.1111/dgd.12819

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Intracellular Size Scaling of Cell Nucleus2022

    • Author(s)
      HARA Yuki
    • Journal Title

      Seibutsu Butsuri

      Volume: 62 Issue: 5 Pages: 280-284

    • DOI

      10.2142/biophys.62.280

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 適切な細胞核のサイズをどのように制御するか?2022

    • Author(s)
      原裕貴
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNA quantity and chromatin structure contribute to nuclear size control in Xenopus laevis2022

    • Author(s)
      Yuki Hara
    • Organizer
      日本生物物理学会第60回年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 異種ツメガエル材料を組み合わせたオルガネラの無細胞再構成2022

    • Author(s)
      原裕貴
    • Organizer
      日本動物学会第93回早稲田大会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] アフリカツメガエルを用いた核サイズ制御2022

    • Author(s)
      原裕貴
    • Organizer
      新学術領域・学術変革領域A合同「若手の会 2022」
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  • [Presentation] Genomic DNA content contributes to the nuclear size scaling2021

    • Author(s)
      Hiroko Heijo, Shuichi Nakano, Sora Shimogama, Yasuhiro Iwao, Yuki Hara
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2023-12-25  

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