2016 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of novel histone H3 variant H3mm7 in skeletal muscle differentiation
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15K18457
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
原田 哲仁 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (60596823)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ヒストンバリアント / 骨格筋分化 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋分化では、ヒストンH3バリアントの一つであるヒストンH3.3が、分化前から分化特異的遺伝子を“マーキング”することで分化後の選択的な遺伝子発現をもたらす。ゆえに、ヒストンの選択的な取り込み機構は、骨格筋分化において最も初期の遺伝子選択機構であると考えられる。骨格筋で発現が確認されているH3mm7をノックアウトした骨格筋芽細胞C2C12細胞（H3mm7KO細胞）は骨格筋分化が遅延していたことを前年度明らかとした。本年度は、さらに詳細なmRNA-seq解析から、H3mm7は骨格筋遺伝子に限らず遺伝子の転写レベルの基底状態を上昇させていることが示唆された。H3mm7が形成するクロマチン構造や特異的化学修飾を含む構造が遺伝子の転写制御への関与を評価するために、次世代シークエンサーのデータを数理科学手法によるルール抽出解析法の開発を試みている。本年度は、ヒストンH4のK20のアセチル化が哺乳細胞で存在し遺伝子発現の抑制に関わることを見出した（Kaimori et al, Sci. Rep., 2016）。
次に、H3mm7の骨格筋形成における発現時期を特定するために成体骨格筋から骨格筋幹細胞、成熟骨格筋を単離しRNAの発現レベルを評価したところ骨格筋幹細胞で最も発現が高いことが明らかとなった。この際、複数のヒストンH3バリアントの発現パターンも確認され、骨格筋におけるヒストンバリアントの発現の多様性が明らかとなり、論文化を進めている。
また、今後の組織レベルでの解析に向けて、微量組織サンプルからのRNA-seq解析を立ち上げた(Yokota et al, Am J Pathol., 2016）。同時に切片上でのエピゲノム解析を行うための準備として、単一細胞レベルでのエピゲノムプロファイリング技術の開発を進めている(特願2016-167967)。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Periostin Promotes Scar Formation through the Interaction between Pericytes and Infiltrating Monocytes/Macrophages after Spinal Cord Injury.2017
Author(s)
Yokota K, Kobayakawa K, Saito T, Hara M, Kijima K, Ohkawa Y, Harada A, Okazaki K, Ishihara K, Yoshida S, Kudo A, Iwamoto Y, Okada S.
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Journal Title
Am J Pathol.
Volume: 187
Pages: 639-653
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Testis-Specific Histone Variant H3t Gene Is Essential for Entry into Spermatogenesis.2017
Author(s)
Ueda J, Harada A, Urahama T, Machida S, Maehara K, Hada M, Makino Y, Nogami J, Horikoshi N, Osakabe A, Taguchi H, Tanaka H, Tachiwana H, Yao T, Yamada M, Iwamoto T, Isotani A, Ikawa M, Tachibana T, Okada Y, Kimura H, Ohkawa Y, Kurumizaka H, Yamagata K.
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Journal Title
Cell Rep.
Volume: 18
Pages: 593-600
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Histone H4 lysine 20 acetylation is associated with gene repression in human cells.2016
Author(s)
Kaimori JY, Maehara K, Hayashi-Takanaka Y, Harada A, Fukuda M, Yamamoto S, Ichimaru N, Umehara T, Yokoyama S, Matsuda R, Ikura T, Nagao K, Obuse C, Nozaki N, Takahara S, Takao T, Ohkawa Y, Kimura H, Isaka Y.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 6
Pages: 24318
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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