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クロマチンの機能場形成と核内空間配置におけるアクチン関連タンパク質の役割解明

Publicly Offered Research

Project AreaThe physicochemical field for genetic activities
Project/Area Number 23114702
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 InstitutionTohoku University

Principal Investigator

原田 昌彦  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70218642)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywordsアクチンファミリー / 細胞核 / アクチン関連タンパク質 / クロマチン / 遺伝子発現 / DNA修復
Outline of Annual Research Achievements

生物のゲノム機能に重要なエピジェネティック制御には、クロマチンの構造に加え、核内空間へのゲノムの収納が重要な役割を果たしている。しかし、核構造形成の基本原理や分子メカニズムには不明な点が多い。我々は、細胞核に局在するアクチン関連タンパク質(Arp)の存在を見出し、これらの核内Arpがクロマチンレベルおよび細胞核レベルで、核内時空間場の制御に重要な役割を果たすことを示した。また、核内のArp6が、ヒストンバリアントH2A.Zのクロマチン導入に関与しているほか、ミオシンファミリー分子とも相互作用することも見出した。本研究では、核内部の「空間」の構築と、分化に伴う細胞核の「時系列」変化において、核内のアクチン関連タンパク質が、これらの核内タンパク質と共に、どのように機能しているかをさらに解析した。その結果、Arp6が細胞核内のクロマチン空間配置に関与することを明らかにした。また、Arp5およびArp8をノックアウトした細胞株を作成して解析することにより、これらのアクチン関連タンパク質がゲノム安定性維持に関与することや、細胞のストレスに応答した遺伝子発現制御に関与することなどを見出した。さらに、H2A.Zをノックアウトした細胞株を作成し、H2A.Zが核内のクロマチン空間配置に関与することも明らかにした。このような機能の他にも、H2A.Zが環境に応答して遺伝子発現が変化する多くの遺伝子領域に取り込まれており、これらの遺伝子発現制御に広く関与していることを見出した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (47 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (39 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Possible involvement of LKB1-AMPK signaling in non-homologous end joining2013

    • Author(s)
      Ui, A.
    • Journal Title

      Oncogene

      Volume: 印刷中

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    • Author(s)
      Maruyama E., Hori T., Tanabe H., Kitamura H., Matsuda R., Tone S., Pavel H., Habermann FA., Hase JV, Cremer C., Fukagawa T, and Harata(equal first authors)
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 125 Pages: 3739-3743

    • DOI

      10.1242/jcs.103903

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    • Author(s)
      北村大志
    • Journal Title

      細胞工学

      Volume: 31 Pages: 894-900

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    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 50 Pages: 262-268

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    • Author(s)
      Eri Ohfuchi-Maruyama, 他
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: (未定)(印刷中)

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      Oma, Y., Harata, M.
    • Journal Title

      Nucleus

      Volume: 2 Pages: 38-46

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      仙台
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      日本農芸化学会2013年度大会
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      仙台
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      2013-03-25
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      日本農芸化学会2013年度大会
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      仙台
    • Year and Date
      2013-03-25
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      日本農芸化学会2013年度大会
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      2013-03-25
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      淡路
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      淡路
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      2012-12-20
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      第30 回 染色体ワークショップ・第11 回 核ダイナミクス研究会
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      淡路
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      2012-12-20
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      原田昌彦
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      第30 回 染色体ワークショップ・第11 回 核ダイナミクス研究会
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      淡路
    • Year and Date
      2012-12-20
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      原田昌彦
    • Organizer
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      福岡
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      2012-12-12
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      Hiroshi Kitamura
    • Organizer
      The 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
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      福岡
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      2012-12-12
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      The 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
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      福岡
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      2012-12-12
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      The 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
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      2012-12-12
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      福岡
    • Year and Date
      2012-12-12
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    • Organizer
      The 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
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      福岡
    • Year and Date
      2012-12-12
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      福岡
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      2012-12-12
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      Cold Spring Harbor、アメリカ
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      2012-09-28
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      京都
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    • Author(s)
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      The 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
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      神戸
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      Masahiko Harata
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      Lucca, Italy
    • Year and Date
      2012-05-07
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      原田昌彦, 他
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      小西辰紀, 他
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      日本農芸化学会2012年度大会
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      京都
    • Year and Date
      2012-03-25
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      原田昌彦, 他
    • Organizer
      第29回染色体ワークショップ
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      仙台
    • Year and Date
      2012-01-27
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      仙台
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      2012-01-27
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      第34回日本分子生物学会年会
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      2011-12-13
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      尾間由佳子, 他
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      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-12-13
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      Hiroshi Kitamura, 他
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      第34回日本分子生物学会年会
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      横浜
    • Year and Date
      2011-12-13
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    • Author(s)
      Noaki Horikoshi, 他
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
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    • Year and Date
      2011-12-13
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      日下部将之, 他
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      第10回核ダイナミクス研究会
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      札幌
    • Year and Date
      2011-10-26
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      ストックホルム、スウェーデン
    • Year and Date
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      2011-09-05
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      2011-07-23
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      化学同人
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      226
    • Publisher
      東北大学出版会
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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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