2012 Fiscal Year Annual Research Report
コアヒストンから迫る新規クロマチン構造変換機構の同定
| Project Area | Coupling of replication, repair and transcription, and their common mechanism of chromatin remodeling |
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| Project/Area Number |
22131002
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| Research Institution | Tohoku Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
関 政幸 東北薬科大学, 薬学部, 教授 (70202140)
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| Project Period (FY) |
2010-06-23 – 2015-03-31
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| Keywords | ヒストン / ヌクレオソーム / 染色体分配 / 転写 / Sgo1 / Set2 / Htz1 |
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| Research Abstract |
ヒストンバリアントは、通常のコアヒストンと置換してヌクレオソームを形成し、バリアント特異的なDNA介在反応を制御する。通常のヒストンH2AとそのバリアントH2A.Zについて、それぞれ酵母において網羅的な点変異体スクリーニングが行われ、「Htz1(酵母H2A.Z) 存在下での H2A点変異」、あるいは「野生型 H2A存在下での Htz1 点変異」の細胞に与える影響が報告された。本研究では、H2A と Htz1 のアミノ酸残基レベルでの連携を解明するため、H2A点変異とHtz1点変異を同時にもつ細胞の解析を目指した。
両者の点変異同士の組み合わせは１万を超える。解析対象のアミノ酸数を限定するため、「H2A点変異の増殖能に与える影響」をHtz1非存在下で調べ、その条件で増殖に必須なH2A残基9つを同定した。この９つは H2Aと Htz1でそれぞれ同一であり、これらを解析対象とし、H2A/Htz1二重点変異株81 (9 X 9)を作製した。８つのアミノ酸については、H2Aと Htz1の同じ位置への変異導入により、増殖能が低下し、特に H2A-E93A/Htz1-E100Aは致死となった。これらは、H2Aと Htz1の同じ位置のアミノ酸の機能が細胞の増殖に重要であることを示唆する。興味深いことに、H2A- E93Aは Htz1-E100A以外に、Htz1-E64A, -L73A, -E72Aと組み合わせても増殖能が低下する。Htz1-E64, -L73, -E74, -E100は酸性のアミノ酸が集積するacidic patch領域に属する。これは、「H2Aのacidic patch内の E93」の増殖における機能は、「Htz1の acidic patch 内の 4残基により形成される表面」の機能で補完されることを示唆する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請時の研究計画のうち、Htz1-H2BおよびH2A-H2B連結ヒストンの研究は、予定通り進んだ。一方、Htz1 欠損により致死なる H2A点変異体の幾つかにおいて、相互作用できなくなるタンパク質複合体の同定 (Mass 解析）が不調に終わり（ひとつの点変異だけで劇的に結合量が低下するタンパク質の同定は困難であることが判明した）、その部分の計画を中止した。しかしながら全体を通せば計画は順調に進んだと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
酵母のヒストン変異株の解析で得られた知識を脊椎動物ヒストンの遺伝学的解析に発展させ、連結ヒストンを用いた解析が普遍的に使用可能な事を立証していく。
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[Journal Article] Nucleosome surface containing nucleosomal DNA entry/exit site regulates H3-K36me3 via association with RNA polymerase II and Set2.2012
Author(s)
Endo, H., Nakabayashi, Y., Kawashima, S., Enomoto, T., *Seki, M., and Horikoshi, M.
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Journal Title
Genes Cells
Volume: 17
Pages: 65-81
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Embryonic Lethality in Mice Lacking Mismatch-Specific Thymine DNA Glycosylase Is Partially Prevented by DOPS, a Precursor of Noradrenaline.2012
Author(s)
Saito, Y., Ono, T., Takeda, N., Nohmi, T., Seki, M., Enomoto, T., Noda, T., and Uehara, Y.
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Journal Title
Tohoku J. Exp. Med.
Volume: 226
Pages: 75-83
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] WRNIP1 accumulates at laser light irradiated sites rapidly via its ubiquitin-binding zinc finger domain and independently from its ATPase domain.2012
Author(s)
Nomura, H., Yoshimura, A., Edo, T., Kanno, S.I., Tada, S., Seki, M., Yasui, A., and Enomoto, T.
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Journal Title
Biochem. Biophys. Res. Commun.
Volume: 417
Pages: 1145-1150
DOI
Peer Reviewed
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