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2015 Fiscal Year Annual Research Report

非コードDNA領域によるゲノムDNA再編成制御機構

Planned Research

Project AreaFunctions of non-coding DNA region for genome integrity
Project/Area Number 23114003
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

太田 邦史  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (90211789)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 由起  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (50391917)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywordsゲノム / エピゲノム / 遺伝 / クロマチン
Outline of Annual Research Achievements

DNA再編成は、非コードDNA領域を介して複層的に制御されていることが示されている。本研究では、ゲノム再編成の中核を担うインターメア要素として、組換えホットスポットや長大遺伝子間領域、反復配列や偽遺伝子に注目し、機能性DNA配列の種間比較による同定と、それらに特徴的なクロマチン修飾やトランス因子の同定を行った。また、非コードDNA領域のRNA転写や染色体高次構造の機能の解明、独自に開発したゲノム再編成系を用いた人為的ゲノム再編による構成的解析を行った。
今年度は最終年度ということもあり、これまでの研究を取りまとめ、論文等での発表を積極的に進めた。まず、分裂酵母のストレス遺伝子の上流などに多く見られる長大遺伝子間領域から合成される非コードRNA転写が、下流のストレス遺伝子の発現に正のフィードバック制御をかける機構を解明した(Takemata et al, 2016)。まら、ストレス遺伝子座で合成されるアンチセンス鎖RNAの転写を見いだし(Oda et al, 2015)、この転写によりストレス解除時に急速にmRNAの消失が誘発される機構を明らかにした。出芽酵母の組換えホットスポットの活性化に関わると考えられる転写メディエーターの働きを、ChIP-seq実験などで解析し、これらが副次的に関与する可能性を見いだした。また、鳥類遺伝子の抗体再編成に関わるDNA脱メチル化酵素の機能については遺伝子破壊株を作製し、その関与を明らかにした。さらに、抗体遺伝子再編成により新規神経ガイダンス物質である脂質に対する中和抗体を作製し、その機能を明らかにした(Guy et al, 2015)。加納班と協力してサブテロメアとシュゴシンの結合により、遺伝子発現や複製タイミングが制御されていることを見いだした(Tashiro et al, 2016)。他班との共同研究が具体的に結実してきた。

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。

  • Research Products

    (30 results)

All 2016 2015

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription.Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription.2016

    • Author(s)
      Takemata N, Oda A, Yamada T, Galipon J, Miyoshi T, Suzuki Y, Sugano S, Hoffman CS, Hirota K, Ohta K.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 印刷中 Pages: ―

    • DOI

      10.1093/nar/gkw142

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Analysis of novel Sir3 binding regions in Saccharomyces cerevisiae.2016

    • Author(s)
      Mitsumori R., OhashI T., Kugou K., Ichino A., Taniguchi K., Ohta K., Uchida H., Oki M
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 印刷中 Pages: ―

    • DOI

      10.1093/jb/mvw021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DNMT3A R882 mutants interact with polycomb proteins to block haematopoietic stem and leukaemic cell differentiation.2016

    • Author(s)
      Koya J, Kataoka K, Sato T, Bando M, Kato Y, Tsuruta-Kishino T, Kobayashi H, Narukawa K, Miyoshi H, Shirahige K, Kurokawa M.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 7 Pages: 10924

    • DOI

      10.1038/ncomms10924

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Shugoshin forms a specialized chromatin domain at subtelomeres that regulates transcription and replication timing.2016

    • Author(s)
      Tashiro S, Handa T, Matsuda A, Ban T, Takigawa T, Miyasato K, Ishii K, Kugou K, Ohta K, Hiraoka Y, Masukata H, Kanoh J.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 7 Pages: 10393

    • DOI

      10.1038/ncomms10393

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Glycerophospholipid regulation of modality-specific sensory axon guidance in the spinal cord.2015

    • Author(s)
      Guy AT, Nagatsuka Y, Ooashi N, Inoue M, Nakata A, Greimel P, Inoue A, Nabetani T, Murayama A, Ohta K, Ito Y, Aoki J, Hirabayashi Y, Kamiguchi H
    • Journal Title

      Science

      Volume: 349 Pages: 974-977

    • DOI

      10.1126/science.aab3516

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Exome Sequencing Identification of EP300 Mutation in a Proband with Coloboma and Imperforate Anus: Possible Expansion of the Phenotypic Spectrum of Rubinstein-Taybi Syndrome.2015

    • Author(s)
      Masuda K, Akiyama K, Arakawa M, Nishi E, Kitazawa N, Higuchi T, Katou Y, Shirahige K, Izumi K.
    • Journal Title

      Mol Syndromol.

      Volume: 6 Pages: 99-103

    • DOI

      10.1159/000375542

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Replication-Coupled PCNA Unloading by the Elg1 Complex Occurs Genome-wide and Requires Okazaki Fragment Ligation.2015

    • Author(s)
      Kubota T, Katou Y, Nakato R, Shirahige K, Donaldson AD.
    • Journal Title

      Cell Rep.

      Volume: 12 Pages: 774-787

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2015.06.066

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Promoter-associated noncoding RNAs reorganize genomic distribution of the ATF/CREB transcription factor Atf12016

    • Author(s)
      竹俣直道ら
    • Organizer
      Keystone Symposia Conference"Chromatin and Epigenetics"
    • Place of Presentation
      Whistler Conference Centre(バンクーバー、カナダ)
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Artificial evolition of variable domains of antibody genes in chicken DT40 cells2016

    • Author(s)
      村山晃歩ら
    • Organizer
      The Fourth Annual Winter q-Bio Meeting
    • Place of Presentation
      シェラトンワイキキ(ハワイ、アメリカ)
    • Year and Date
      2016-02-15 – 2016-02-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transcriptional dynamics of long noncoding RNAs in glucose starvation stress response2016

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      The Fourth Annual Winter q-Bio Meeting
    • Place of Presentation
      シェラトンワイキキ(ハワイ、アメリカ)
    • Year and Date
      2016-02-15 – 2016-02-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分裂酵母の飢餓ストレス応答性IncRNA2016

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      第33回染色体ワークショップ・第14回ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      松島一の坊(宮城県宮城郡松島町)
    • Year and Date
      2016-01-12 – 2016-01-14
  • [Presentation] 長鎖非コードRNAはストレスに応答して転写因子の結合をゲノムワイドに制御する2016

    • Author(s)
      竹俣直道ら
    • Organizer
      第33回染色体ワークショップ・第14回ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      松島一の坊(宮城県宮城郡松島町)
    • Year and Date
      2016-01-12 – 2016-01-14
  • [Presentation] 分裂酵母グルコース飢餓における fbp1+センスアンチセンス lncRNA の分解制御2015

    • Author(s)
      三木敦子ら
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] グルコース飢餓ストレス時のセンス・アンチセンス長鎖非コードRNAを介した遺伝子発現制御2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • Invited
  • [Presentation] Dose intersubspecific and -specific swapping of Prdm9 ZFA affect recombination and reproduction in mice?2015

    • Author(s)
      河野宏光ら
    • Organizer
      29th International Mammalian Genome Comference
    • Place of Presentation
      横浜開港記念会館(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2015-11-08 – 2015-11-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 耐熱性制限酵素による大規模ゲノム再編成2015

    • Author(s)
      中村隆宏ら
    • Organizer
      第23回DNA複製・組換え修復ワークショップ研究会
    • Place of Presentation
      焼津グランドホテル(静岡県焼津市)
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-21
  • [Presentation] グルコース飢餓ストレス時の長鎖非コードRNAを介した分裂酵母の遺伝子発現制御2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      第27回高遠・分子細胞生物学シンポジウム
    • Place of Presentation
      延暦寺会館(滋賀県大津市)
    • Year and Date
      2015-08-26 – 2015-08-27
  • [Presentation] Transcriptional dynamics of sense and antisense long noncodings RNAs in stress response2015

    • Author(s)
      小田有沙
    • Organizer
      QBiC Symposium2015
    • Place of Presentation
      理化学研究所生命システム研究センター(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-08-24 – 2015-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recombination Activity at Trasgenic Hotspots in Mice2015

    • Author(s)
      河野宏光ら
    • 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
      2015-08-23 – 2015-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] グルコース濃度変動ストレス応答時のセンス・アンチセンス長鎖非コード依存的な遺伝子発現制御2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      第17回RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [Presentation] 分裂酵母グルコース飢餓における fbp1+センスアンチセンス lncRNA の分解制御2015

    • Author(s)
      三木敦子ら
    • Organizer
      第17回RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [Presentation] グルコース飢餓ストレス応答性のセンス・アンチセンス非コード RNA 依存 的な遺伝子発現制御機構2015

    • Author(s)
      石井智子ら
    • Organizer
      第17回RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [Presentation] 抗体遺伝子迅速編集法の開発と抗体エンジニアリング2015

    • Author(s)
      橋本講司ら
    • Organizer
      2015年度生物工学若手研究者の集い(若手会)夏のセミナー
    • Place of Presentation
      タナベ名古屋研修センター(愛知県北名古屋市)
    • Year and Date
      2015-07-11 – 2015-07-12
  • [Presentation] 遺伝子導入で異所的に形成したマウス組換えホットスポットの活性2015

    • Author(s)
      河野宏光
    • Organizer
      モロシヌス研究会
    • Place of Presentation
      かんぽの宿 有馬(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-03 – 2015-07-04
  • [Presentation] 分裂酵母のストレス応答性IncRNAの発現解析2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      第4回NGS現場の会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-07-01 – 2015-07-02
  • [Presentation] Transcriptial dynamics of sense and antisense long noncoding RNAs in stress response2015

    • Author(s)
      小田有沙ら
    • Organizer
      Pombe2015
    • Place of Presentation
      生田神社会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Distinct decay dynamics of ribosome-bound lncRNA and mRNAs2015

    • Author(s)
      三木敦子
    • Organizer
      Pombe2015
    • Place of Presentation
      生田神社会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long noncoding RNAs stimulate promoter binding of the transcription factor Atf1 by antagonizing the Grougho/Tup1-like corepressors Tup11 and Tup122015

    • Author(s)
      竹俣直道
    • Organizer
      Pombe2015
    • Place of Presentation
      生田神社会館(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 生命デザイン学入門2016

    • Author(s)
      小川(西秋)葉子、太田邦史
    • Total Pages
      224
    • Publisher
      岩波ジュニア新書
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 空間的な近さの概念を用いた生体分子データの3次元構造の再構成方法2016

    • Inventor(s)
      平田祥人ら
    • Industrial Property Rights Holder
      東京大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-023214
    • Filing Date
      2016-02-10

URL: 

Published: 2017-01-06  

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