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化学修飾ネットワークの構造的基盤としての天然変性領域の生理的意義の解明

Publicly Offered Research

Project AreaTarget recognition and expression mechanism of intrinsically disordered protein
Project/Area Number 24113703
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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

堀越 正美  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (70242089)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords化学修飾 / ヒストンテイル / ネットワーク / 不規則領域 / 天然変性領域
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの研究目的・研究計画・方法に示した実験のうち、ヒストンテイル領域の欠失変異体の作成・解析を終了し、ヒストンH4に関して今迄に確立された知見と異なる結果を得た。今年度は、H2A、H2B、H3についても詳細な解析を行ったが、それらの知見は今迄の結果と同様であった。そこで、H4のテイル領域の欠損株には、生存に影響を与えないものの、増殖には影響を与える株があるので、我々が提唱した“Modification web theory”や“Signal router theory”の仕組みを解明するための基盤となる知見を得ることができると考え、1) H3の修飾に影響を与えるか否か、2) ヌクレオソーム構造に変動があるのか否か、3) マイクロアレイ解析を行い、出芽酵母全遺伝子の発現にどのような変動がみられるかなどの検討を行った。その結果、1)、2)共に野生株、欠失変異株では殆ど差が見られなかった。この結果は、我々の提唱した2つの理論とは矛盾していないものの、一般の研究者には驚くべき知見となった。その一方で、3)の結果はテイルの欠損度の増加に伴い、遺伝子発現が変動する遺伝子数の増加に繋がっていることが示された。1)、2)及び3)の結果を総合して考えると、H4の化学修飾の欠損が起こってもH3の化学修飾の変動は起こらず、修飾ネットワーク構造の頑強性が示されていることが明らかになったことを意味している。H4の化学修飾とリンクしているであろうH2A、H2Bの化学修飾の変動が起こっているかは検討していないものの、修飾ネットワーク構造を形成するH4の化学修飾の状態が非常に悪くなれば、H4の化学修飾の役割をH3の化学修飾が補いきれなくなったことで、遺伝子発現の破綻が大きくなり、増殖能に影響を与えていることが考えられる。現在、これらの結果を論文としてまとめている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Roles of common subunits within distinct multisubunit complexes2014

    • Author(s)
      Y. Nakabayashi, S. Kawashima, T. Enomoto, M. Seki, M. Horikoshi
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 111 Issue: 2 Pages: 699-704

    • DOI

      10.1073/pnas.1316433111

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Histone acetylation: From code to web and router via intrinsically disordered regions2013

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Journal Title

      Curr. Pharm. Design

      Volume: 19 Pages: 5019-5042

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nucleosome surface containing nucleosomal DNA entry/exit site regulates H3-K36me3 via DNA entry/exit site regulates H3-K36me3 via2012

    • Author(s)
      H.Endo, Y.Nakabayashi, S.Kawashima, T.Enomoto, M.Seki & M.Horikoshi
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 17 Issue: 1 Pages: 65-81

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2011.01573.x

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Roles of common subunits within distinct multi-subunit complexes2014

    • Author(s)
      M. Horikoshi
    • Organizer
      Keystone Symposia-Transcriptional Regulation
    • Place of Presentation
      サンタフェ(米国)
    • Year and Date
      2014-02-04 – 2014-02-09
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Roles of generic subunits within distinct multi-subunit complexes2013

    • Author(s)
      M. Horikoshi
    • Organizer
      2013 Global Biomarker Conference
    • Place of Presentation
      トロント(カナダ)
    • Year and Date
      2013-04-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] An imaginative, creative, original, and competitive scientific journey with nature’s mysterious cell over 30 years2013

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting- From Base Pair to Body Plan: Celebrating 60 years of DNA
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor (NY), USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] “DESS”, “MUFC” & “FALC” strategies based on “Modification web” & “Signal router” theories on histone modification system2012

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting- Epigenetics & Chromatin
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor (NY), USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] “Modification web” & “Signal router” theories on histone modification system and their application to development of cancer drugs

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      Keystone Symposia-Epigenetic Marks and Cancer Drugs
    • Place of Presentation
      Santa Fe (NM), USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒストン化学修飾システムに関する”Modification web theory” 及び”Signal router theory”に基づいての”DESS”、 ”MUFC” 及び”FALC”戦略

    • Author(s)
      堀越 正美
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場他、福岡市
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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