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2012 Fiscal Year Annual Research Report

プロテオミクスによる遺伝情報発現の場の理解

Planned Research

Project AreaThe physicochemical field for genetic activities
Project/Area Number 20114006
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

小布施 力史  北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 教授 (00273855)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長尾 恒治  北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 講師 (60426575)
Project Period (FY) 2008-11-13 – 2013-03-31
Keywords染色体 / 細胞核 / 発現制御 / 発生分化 / プロテオーム
Research Abstract

昨年度までに、HP1結合タンパク質として見いだした未知タンパク質HBiX1はSMCHD1と複合体を形成して、ヒト不活性化X染色体上で、HP1の結合するH3K9me3領域と、XISTに富むH3K27me3領域とを繋ぐことで、凝縮したヘテロクロマチン構造を作り出していることを明らかにした。当該研究により、ヒト細胞において不活性X染色体以外での局在、男性細胞での局在、マウス細胞においての局在を、クロマチン免疫沈降法と次世代シーケンサーを組み合わせたChIP-seq法により解析を行った。具体的には、HBiX1、SMCHD1、XIST、H3K9me3、H3K27me3について、ヒト女性細胞(hTERT-RPE1)、ヒト男性細胞(hTERT-BJ5)、マウス細胞(13.5d, MEF mixture)における、常染色体上での分布を解析した。その結果、HBiX1-SMCHD1は主にH3K9me3ドメインに局在し、まれにH3K27me3領域に局在することが明らかとなった。このことから、不活性X染色体上でのヘテロクロマチン形成の仕組みが常染色体上でも使われていると考えられる。また、マウスの局在解析により、XIST RNAの分布がSMCHD1と極めて強く一致することから、HBiX1-SMCHD1を基盤とした高次構造がXIST RNAの局在に寄与していることが示唆され興味深い。本課題により、プロテオミクスにより明らかにしたHP1を基点にした分子ネットワークから、不活性X染色体の遺伝情報発現制御に関わるヘテロクロマチン高次構造の分子構築が明らかとなった。また、常染色体上でもこのシステムが働きうることが明らかとなり、ジェネラルな遺伝情報発現場の理解が著しく進めることができた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (26 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Human inactive X chromosome is compacted through a polycomb-independent SMCHD1-HBiX1 pathway2013

    • Author(s)
      Nozawa R.S.
    • Journal Title

      Nature Structure and Molecular Biology

      Volume: 20 Pages: 566-573

    • DOI

      10.1038/nsmb.2532.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vertebrate Spt2 is a novel nucleolar histone chaperone that assists in ribosomal DNA transcription.2013

    • Author(s)
      Osakabe A
    • Journal Title

      Journal of cell science

      Volume: 126 Pages: 1323-1332

    • DOI

      10.1242/jcs.112623.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A co-localization model of paired ChIP-seq data using a large ENCODE data set enables comparison of multiple samples.2013

    • Author(s)
      Maehara K
    • Journal Title

      Nucleic acids research

      Volume: 41 Pages: 54-62

    • DOI

      10.1093/nar/gks1010.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous inhibition of Src and Aurora kinases by SU6656 induces therapeutic synergy in human synovial sarcoma growth, invasion and angiogenesis in vivo.2012

    • Author(s)
      Arai R
    • Journal Title

      European journal of cancer(Oxford,England:1990)

      Volume: 48 Pages: 2417-2430

    • DOI

      10.1016/j.ejca.2011.12.028.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Histone chaperone activity of Fanconi anemia proteins,FANCD2 and FANCI,is required for DNA crosslink repair.2012

    • Author(s)
      Sato K
    • Journal Title

      The EMBO journal

      Volume: 31 Pages: 3524-3536

    • DOI

      10.1038/emboj.2012.197.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epstein-Barr nuclear antigen 1 (EBNA1)-dependent recruitment of origin recognition complex(Orc) on oriP of Epstein-Barr virus with purified proteins:stimulation by Cdc6 through its direct interaction with EBNA1.2012

    • Author(s)
      Moriyama K
    • Journal Title

      The Journal of biological chemistry

      Volume: 287 Pages: 23977-23994

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.368456.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An inducible RNA interference system in Physcomitrella patens reveals a dominant role of augmin in phragmoplast microtubule generation.2012

    • Author(s)
      Nakaoka Y
    • Journal Title

      The Plant cell

      Volume: 24 Pages: 1478-1493

    • DOI

      10.1105/tpc.112.098509.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A mutation of the fission yeast EB1 overcomes negative regulation by phosphorylation and stabilizes microtubules.2012

    • Author(s)
      Iimori M
    • Journal Title

      Experimental cell research

      Volume: 318 Pages: 262-275

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2011.11.006.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規HP1相互作用タンパク質は、53BP1のDNA損傷への集積を促進する2012

    • Author(s)
      磯部真也
    • Organizer
      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合同開催
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台(兵庫県)
    • Year and Date
      20121221-20121221
  • [Presentation] 不活性 X 染色体における構成的ヘテロクロマチンと条件的ヘテロクロマチンとのクロストーク2012

    • Author(s)
      野澤竜介
    • Organizer
      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合同開催
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台(兵庫県)
    • Year and Date
      20121221-20121221
  • [Presentation] 不活性 X 染色体におけるヘテロクロマチン形成機構2012

    • Author(s)
      野澤竜介
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      20121214-20121214
  • [Presentation] 新規HP1相互作用タンパク質は、53BP1のDNA損傷への集積を促進する2012

    • Author(s)
      磯部真也
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      20121214-20121214
  • [Presentation] SENP7-SETDB2 複合体はヒストン修飾とメチル化DNAを認識してSatII-SatIII領域へのHP1の局所化を促進する2012

    • Author(s)
      野澤竜介
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      20121214-20121214
  • [Presentation] 機成因子の使いわけによるヒトPolycomb Repressive Complex2(PRC2)の多様性2012

    • Author(s)
      長尾恒治
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      20121214-20121214
  • [Presentation] SETDB2-SENP7 complex recognizes histone mark and methylated DNA to maintain H3K9me3 and HP1 on specific loci.2012

    • Author(s)
      Nozawa R.S.
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory 2012 Meeting Epigenetics and Chromatin
    • Place of Presentation
      コールドスプリングハーバー研究所(アメリカ)
    • Year and Date
      20120915-20120915
  • [Presentation] HP1 binding proteins facilitate 53BP1 recruitment to damages DNA in human cells2012

    • Author(s)
      Isobe S.Y.
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory 2012 Meeting Epigenetics and Chromatin
    • Place of Presentation
      コールドスプリングハーバー研究所(アメリカ)
    • Year and Date
      20120915-20120915
  • [Presentation] Human inactive X chromosome is compacted through a polycomb-independent SMCHD1-HBIX1 pathway governed by XIST RNA2012

    • Author(s)
      Obuse C.
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory 2012 Meeting Epigenetics and Chromatin
    • Place of Presentation
      コールドスプリングハーバー研究所(アメリカ)
    • Year and Date
      20120915-20120915
  • [Presentation] 不活性 X 染色体における非コードRNA XISTを介したヘテロクロマチン形成機構2012

    • Author(s)
      小布施力史
    • Organizer
      第14回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      20120718-20120718
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質複合体の構成因子を同定するための試料調整法2012

    • Author(s)
      小布施力史
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2012年大会
    • Place of Presentation
      未来科学館(東京都)
    • Year and Date
      20120716-20120716
    • Invited
  • [Presentation] 不活性 X 染色体における構成的ヘテロクロマチンと条件的ヘテロクロマチンとのクロストーク2012

    • Author(s)
      小布施力史
    • Organizer
      第6回エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      東京一ツ橋学術総合センター(東京都)
    • Year and Date
      20120514-20120514
    • Invited
  • [Book] 実験医学 vol. 31 No.11 (p1771 - 1775):バー小体の正体ーHBiX1-SMCHD1複合体によるヒト不活性化X染色体の凝縮2013

    • Author(s)
      長尾恒治
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      羊土社
  • [Book] ヘテロクロマチンタンパク質によるAurora B キナーゼ複合体の局在と活性化のメカニズム2012

    • Author(s)
      野澤竜介
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      生化學会
  • [Remarks] 北海道大学 大学院先端生命科学研究院 分子細胞生物学研究室

    • URL

      http://altair.sci.hokudai.ac.jp/infgen/

  • [Remarks] researchmap

    • URL

      http://researchmap.jp/obuse/

  • [Remarks] 研究紹介

    • URL

      http://www.lfsci.hokudai.ac.jp/labs/infgen/nsmb2013/

  • [Remarks] 論文プレリリース

    • URL

      http://www.hokudai.ac.jp/news/130401_pr_sci.pdf

URL: 

Published: 2015-05-28  

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