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ゲノムワイド解析による複製開始複合体形成制御とクロマチン制御連携の解明

Publicly Offered Research

Project AreaFunctions of non-coding DNA region for genome integrity
Project/Area Number 26114713
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 InstitutionKyushu University

Principal Investigator

藤田 雅俊  九州大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30270713)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords複製開始複合体 / クロマチン制御 / ゲノムワイド解析 / 次世代シークエンサー
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、染色体DNA複製制御とクロマチン制御の時空間的連携の全体像解明に向け、以下のゲノムワイド解析を行った。まず、pre-RC因子MCM、CDC6のChIP-Seqおよびクロマチン構造を調べるFAIRE-Seq解析を行った。これらのデータを既存データベースに登録されている複製開始部位のゲノムワイドデータ、ヒストン修飾や転写因子のChIP-Seqデータ、各遺伝子の転写量のデータ、あるいは遺伝子のorganization等と比較検討することにより、以下のことが明らかになりつつある。①pre-RCはプロモーター上流に形成されやすく、オープンなクロマチン構造によりある程度形成が促進される。②しかしながら、pre-RCが発火して実際に複製開始点となるかどうかが、より強くオープンなクロマチン構造に影響される。結果として、複製開始点はプロモーターの上流に存在しやすい。③一般的に、転写量が多い遺伝子では、クロマチンオープネスが増加している。したがって、転写が活性な遺伝子では、プロモーター上流に複製開始点が存在することになる。④このことによって、転写が活性な遺伝子領域で、複製と転写の衝突が避けやすくなる。なお、複製と転写の衝突はDNAダメージとなることが知られている。⑤プロモーターの上流に向かう複製フォークは、もしすぐ近くに転写が活性な遺伝子が存在する場合、その転写と衝突してしまう可能性がある。そこで、インターメアを含む非転写領域が一定の長さ存在していることが重要となってくる。⑥実際に、染色体脆弱部位として知られている幾つかの巨大遺伝子領域において、pre-RCの形成効率は通常の活性な遺伝子領域とあまり変わらないが、発火する複製開始点はやはりプロモーター上流に存在する。そのため、下流に向かうフォークがカバーする領域が広く、結果として遺伝子の後半領域で転写と逆方向から来るフォークが衝突してしまう可能性が考えられる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 Other

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

  • [Journal Article] Cdt1-binding protein GRWD1 is a novel histone-binding protein that facilitates MCM loading through its influence on chromatin architecture.2015

    • Author(s)
      Sugimoto N, Maehara K, Yoshida K, Yasukouchi S, Osano S, Watanabe S, Aizawa M, Yugawa T, et al.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 43 Issue: 12 Pages: 5898-5911

    • DOI

      10.1093/nar/gkv509

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ATM regulates Cdt1 stability during the unperturbed S phase to prevent re-replication.2014

    • Author(s)
      Iwahori S, Kohmon D, Kobayashi J, Tani Y, Yugawa T, Komatsu K, Kiyono T, Sugimoto N, Fujita M.
    • Journal Title

      Cell Cycle

      Volume: 13 Issue: 3 Pages: 471-481

    • DOI

      10.4161/cc.27274

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヒト細胞におけるpre-RC形成とfiringの時空間的制御のゲノムワイド解析2015

    • Author(s)
      杉本のぞみら
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会/第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Genome-wide analysis for spatiotemporal regulation of the pre-RC formation and firing in human cells.2015

    • Author(s)
      Sugimoto N. et al.
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on "Eukaryotic DNA replication and genome maintenance"
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor Laboratory, USA
    • Year and Date
      2015-09-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規ヒストンシャペロンGRWD1はゲノムワイドにクロマチン制御を行い複製ライセンシングを促進する2014

    • Author(s)
      杉本のぞみら
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Genome-wide relationship between pre-replication complex formation and chromatin status2014

    • Author(s)
      Masatoshi Fujita
    • Organizer
      The 9th 3R Symposium
    • Place of Presentation
      Gotemba Kogen Hotel
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] ようこそ医薬細胞生化学研究室へ

    • URL

      http://tansaku.phar.kyushu-u.ac.jp/saito/top.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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