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分裂期染色体凝縮におけるコアヒストン・ヌクレオソームの役割

Publicly Offered Research

Project AreaDynamic chromatin structure and function
Project/Area Number 26116525
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 InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

新冨 圭史  国立研究開発法人理化学研究所, 平野染色体ダイナミクス研究室, 研究員 (60462694)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords染色体 / ヒストン / コンデンシン / ヒストンシャペロン / カエル卵抽出液 / 無細胞系 / ヌクレオソーム / 再構成
Outline of Annual Research Achievements

ヒストンは染色体に含まれるタンパク質のおよそ半分もの質量を占める。しかし、分裂期の染色体構築においてヒストンがどのような役割を果たすのかという問題は、適切な実験方法がないため、十分な検討がなされてこなかった。本研究では、この本質的な問題を解くために、ヒストンをほとんど含まないマウスの精子クロマチンをカエルの卵抽出液中でインキュベートする無細胞系を考案した。この実験系では、ヒストンやコンデンシンなど卵由来のタンパク質をクロマチンに取り込ませ、試験管内で染色体を作ることができる。興味深いことに、ヒストンシャペロンであるAsf1を卵抽出液から除くと、ヒストンのクロマチンへの取り込みが完全に阻害された。このヒストンを含まないクロマチンは全体として凝縮度が低く不鮮明な形状を示すものの、その内部にはDAPIで強く染色される明瞭な軸が観察された。この特徴的な染色体様構造において、コンデンシンⅡはもっぱら軸に局在するのに対し、コンデンシンⅠは軸だけでなくその周囲のクロマチンループにも検出された。これらの結果から、コンデンシンⅡはヒストン非依存的に染色体軸の形成を促進するのに対し、コンデンシンⅠはヒストンと協調してクロマチンループの組織化に関与することが示唆される。また、今回考案した無細胞系を発展させることにより、DNA複製や損傷修復、核形成など、クロマチンの関与する様々な現象においても、ヒストンが果たす機能の詳細な解析が可能になると期待される。
この新しい実験系の開発は、東京大学の大杉美穂博士との領域内共同研究として行った。

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

    (6 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Reconstitution of mitotic chromatids with a minimum set of purified factors2015

    • Author(s)
      Keishi Shintomi, Tatsuro S. Takahashi, and Tatsuya Hirano
    • Journal Title

      Nature Cell Biology

      Volume: 17 Issue: 8 Pages: 1014-1023

    • DOI

      10.1038/ncb3187

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ヒストンはどのように染色体構築に貢献しているのか?2016

    • Author(s)
      新冨圭史, 井上玄志、大杉美穂、大隅圭太、平野達也
    • Organizer
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      松島一の坊、宮城県松島町
    • Year and Date
      2016-01-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Large-scale assembly of mitotic chromatids depends on nucleosome dynamics2015

    • Author(s)
      Keishi Shintomi and Tatsuya Hirano
    • Organizer
      International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics and Function
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場、兵庫県淡路市
    • Year and Date
      2015-08-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reconstitution of mitotic chromatids with a minimum set of purified factors2015

    • Author(s)
      Keishi Shintomi, Tatsuro S. Takahashi, and Tatsuya Hirano
    • Organizer
      EMBO workshop, SMC proteins
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2015-05-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reconstitution of mitotic chromatids with a minimum set of purified components2014

    • Author(s)
      Keishi Shintomi
    • Organizer
      The 9th 3R symposium
    • Place of Presentation
      Gotemba, Japan
    • Year and Date
      2014-11-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.riken.jp/chromdyna/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

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

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