2022 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms underlying heterochromatin assembly
| Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
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| Project/Area Number |
18H05532
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
中山 潤一 基礎生物学研究所, クロマチン制御研究部門, 教授 (60373338)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小布施 力史 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (00273855)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | ヘテロクロマチン / HP1 / ヒストン修飾 / 転写制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヘテロクロマチン構造形成の分子機構の解明を目指して以下の研究を実施した。
【１】HP1によるヘテロクロマチン制御（中山）：ヘテロクロマチン形成におけるHP1アイソフォームの機能分担を明らかにするため、分裂酵母のChp2に着目して解析を進めた。これまでにChp2がCSD近傍領域を介してDNAに結合することを明らかにした。本年度は、Chp2のDNA結合能に関与する領域を特定し、その領域に変異を入れた変異Chp2を発現させた分裂酵母株では、ヘテロクロマチンに異常が起きることを明らかにした。
【２】増殖・分化のスイッチング過程におけるクロマチンの構造変換（中山・小布施）：分裂酵母の胞子形成について、昨年度までに代表的なヒストン修飾の局在パターンを明らかにした。本年度はさらにゲノムワイドなChIP-seq解析を進め、特徴的なヌクレオソームの局在パターンと、RNAポリメラーゼIIの局在を明らかにした。これらの結果より、胞子特異的なヒストン修飾のパターンは、転写とは別の機構で規定されている可能性が示唆された。ES細胞に関しては、これまでに、不活性X染色体に局在する機能未知のHP1結合因子、HBiX2、HBiX3を同定した。本年度は、HBiX2のC末端側がSMCHD1、HP1への結合と、不活性X染色体の局在に必要なことを見出した。HBiX2はN末端側でHDAC複合体と結合することから、この酵素活性がC末端側の機能により不活性化X染色体に濃縮されることにより、不活性X染色体特異的な抑制型ヒストン修飾の維持や伝搬をしていることが示唆された。また、HP1-betaのde novo突然変異をヘテロでもつ発達障害、自閉症を示す患者を見出した。プロテオミクス解析から、HP1-betaのクロマチン結合が減退していたことから、ドミナントネガティブな機構により障害を引き起こしていることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] RNaseH2A downregulation drives inflammatory gene expression via genomic DNA fragmentation in senescent and cancer cells2022
Author(s)
Sho Sugawara, Ryo Okada, Tze Mun Loo, Hisamichi Tanaka, Kenichi Miyata, Masatomo Chiba, Hiroko Kawasaki, Kaoru Katoh, Shizuo Kaji, Yoshiro Maezawa, Koutaro Yokote, Mizuho Nakayama, Masanobu Oshima, Koji Nagao, Chikashi Obuse, Satoshi Nagayama, Keiyo Takubo, Akira Nakanishi, Masato T Kanemaki, Eiji Hara, Akiko Takahashi
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Journal Title
Communications Biology
Volume: 5
Pages: 1420～1420
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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