細胞周期進行にともなうヘテロクロマチン機能制御機構の解明

• Project Area: Cell Proliferation Control
• Project/Area Number: 22019001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 村上 洋太 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (20260622)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2011: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2010: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: ヘテロクロマチン / 転写 / 非コードRNA / RNAポリメラーゼII / 分裂酵母 / cohesin

Research Abstract

分裂酵母のRNAi依存性ヘテロクロマチンはヘテロクロマチン領域内で転写されるnon-codingRNAが引き金となるRNAi機構によって形成される。このnon-coding RNAの転写はG1-S期特異的におこることは報告されているがその制御機構は明らかでない。jumonji-domainタンパク質Epe1はヘテロクロマチンタンパク質Swi6との相互作用によりヘテロクロマチンに局在し、ヘテロクロマチン内転写を活性化することが知られている。我々はこのEpe1がG1-S期のnon-coding RNA転写活性化に必要なことを見いだした。また、epe1遺伝子欠損株では染色体分配の異常が起こることに気づき、その原因の解析から、姉妹染色体合着に必要なcohesinのヘテロクロマチン局在がepe1により活性化される転写に依存しておこり、その後coheisnのヘテロクロマチン局在にはG2期にnon-coding RNAの転写の抑制が必要であることを見いだした。このような細胞周期依存的転写制御による姉妹染色体分体接着の制御は今まで知られておらず、大変興味深い。またepe1による転写制御機構を解析する目的で、ドメイン解析をおこない、Swi6と相互作用する領域や、転写活性化ドメインを同定するとともに、C末領域にEpe1によるヘテロクロマチン制御に重要な領域の存在を明らかにした。これは未知であるEpe1の機能を解析する上で重要な知見である。

Research Products

• [Journal Article] DNA-RNA hybrid formation mediates RNAi-directed heterochromatin formation (2012)
  • Author(s): Nakama, M., Kawakami, K., Kajitaini, T., Urano, T., Murakami, Y
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 17 Issue: 3 Pages: 218-233
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2012.01583.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Heterochromatin protein 1 homologue Swi6 acts in concert with Ers1 to regulate RNAi-directed heterochromatin assembly (2012)
  • Author(s): Hayashi, A., Ishida, M., Kawaguchi, R., Urano, T., Murakami, Y., Nakayama, J-I.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Volume: (印刷中) Issue: 16 Pages: 6159-64
  • DOI: 10.1073/pnas.1116972109
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 分裂酵母新規蛋白質Dsh1は核膜近傍にsiRNA合成場を形成する (2012)
  • Author(s): 川上慶、林亜紀、中山潤一、小布施力史、村上洋太
  • Organizer: 第29回染色体ワークショップ
  • Place of Presentation: ホテルニュー水戸屋(仙台市)
  • Year and Date: 2012-01-26
• [Presentation] Transcriptional Machinery including RNA polymerase II regulates transcriptlonal and post-transcriptional gene silencing at heterochromatin (2011)
  • Author(s): 村上洋太、高畑信也、梶谷卓也、鈴木詔大、千田香織、森美由紀
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会シンポジウム「Mobile elements and its biological functions」
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-12-16
• [Presentation] Phosphorylations of RNAPII-CTD have two essential roles for centroraeric silencing (2011)
  • Author(s): Kajitani, T., Hermand, D., Ishii, K., Kimura, H., Murakami, Y.
  • Organizer: Cell : Symposium : Epigenetics and the Inheritance of Acquired States
  • Place of Presentation: The Westin Boston Waterfront (Boston, USA)
  • Year and Date: 2011-10-31
• [Presentation] RNAPII-CTDのリン酸化はセントロメアの遺伝子発現抑制に必須の二つの機能をもつ (2011)
  • Author(s): 梶谷卓也、Damien Hermand, 石井浩二郎、木村宏、村上洋太
  • Organizer: 第10回核ダイナミクス研究会
  • Place of Presentation: 北広島クラッセホテル(北広島市)
  • Year and Date: 2011-10-27
• [Presentation] 分裂酵母新規蛋白質Dsh1は核膜近傍にsiRNA合成場を形成する (2011)
  • Author(s): 川上慶、林亜紀、中山潤一、小布施力史、村上洋太
  • Organizer: 第10回核ダイナミクス研究会
  • Place of Presentation: 北広島クラッセホテル(北広島市)
  • Year and Date: 2011-10-27
• [Presentation] yeast (2011)
  • Author(s): 村上洋太
  • Organizer: 第63回日本細胞生物学会大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
  • Year and Date: 2011-06-27
• [Presentation] Non-coding RNA binds to heterochromatin via DNA : RNA hybrid to mediate RNAi-directed heterochromatin formation (2011)
  • Author(s): Yota Murakami
  • Organizer: International Symposium, "Physicochemical Field for Genetic Activities"
  • Place of Presentation: 兵庫県・淡路市
  • Year and Date: 2011-01-25
• [Presentation] Non-coding RNA binds to heterochromatin via DNA : RNA hybrid to mediate RNAi-directed heterochromatin formation (2010)
  • Author(s): 村上洋太
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会ワークショップ「DNA・RNA・タンパク質のインタープレイがおりなす遺伝情報発現」
  • Place of Presentation: 兵庫県・神戸市(招待講演)
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] RNAi依存性ヘテロクロマチンにおけるnon-coding RNAの動態と機能制御 (2010)
  • Author(s): 村上洋太
  • Organizer: 日本遺伝学会大会第82回大会シンポジウム「多様な生命現象におけるエピゲノム制御」
  • Place of Presentation: 北海道、札幌市(招待講演)
  • Year and Date: 2010-09-20
• [Presentation] Non-coding RNA binds to heterochromatin via DNA : RNA hybrid to mediate RNAi-directed heterochromatin formation (2010)
  • Author(s): Yota Murakami
  • Organizer: Sweden-Japan Joint Colloquium, Epigenetics
  • Place of Presentation: Stochholm, Sweden(招待講演)
  • Year and Date: 2010-09-07