GCN5及びHDAC-2による細胞周期及び免疫グロブリン産生の統括的制御機構

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16310134
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 中山 建男 宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 教授 (60031712)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高見 恭成 宮崎大学, 医学部, 助教授 (80236356) ; 菊池 秀彦 宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 助手 (10301384)
• Keywords: ヒストン修飾酵素 / ジーンノックアウト法 / DT40細胞 / 細胞周期 / 免疫グロブリン / アポトーシス

Research Abstract

1.GCN5欠損DT40株においては、E2Fファミリー、サイクリン群、PCNAやc-mycなどの細胞周期制御関連遺伝子の発現に大きな変化が認められ、GCN5がこれらの遺伝子の発現を一括制御することによって、細胞周期を統一的に支配していることを明らかにした。
2.PMA/イオノマイシン処理で野生株は死滅するが、GCN5欠損DT40株ではアポトーシスが誘導されないという顕著な相違があることを初めて明らかにした。また、bcl-2, bcl-xLの他、PKCファミリー、カスパーゼファミリーや種々の転写因子の遺伝子発現に変化が生じていた。特に、GCN5はPKCファミリーの遺伝子発現を制御するkey factorである可能性が強く示唆された。
3.HDAC2欠損変異株の解析から、HDAC2は直接、IgM H-chain geneの関与するクロマチン構造を変化させるのではなくて、転写因子であるPax5, EBF1, E2A遺伝子などの発現制御を介して、IgM H-chain geneの発現をコントロールしていることを明らかにした。また、HDAC3はDT40細胞の生存に必須である。
4.HAT1欠損変異株の解析から、HAT1は細胞質の新生ピストンH4のLys-5, Lys-12と共にクロマチン結合性ピストンH4のLys-5のアセチル化も触媒し、さらに、DNA複製の阻害で誘起されるDNA障害の修復に関与することを明らかにした。
5.細胞増殖にはCAF-1p150とp60, PCNAの結合は必須であるが、HP1との結合は必須でなかった。CAF-1欠損変異株の解析から、DNA複製チェックポイントを介した一連のシグナル伝達にCAF-1それ自体か、あるいはCAF-1による新生DNA鎖上でのrapidヌクレオソーム形成が重要な役割を果たしていることが示唆された。
6.ASFIはCAF-1と同様に細胞増殖に必須であり、ASF1欠損はDNA合成能低下を伴うS期進行の遅延、multipolar spindlesの形成などを伴って死滅する。また、増殖にはASF1とCAF-1p60, HIRAとの結合は必要でなかった。

Research Products

• [Journal Article] Collaborative roles of rH2AX and the Rad51 paralog Xrcc3 in homologous recombinational repair (2007)
  • Author(s): Sonoda, E., Zhao, G.-Y., Kohzaki, M., Dhar, P.K., Kikuchi, K., Redon, C., Pilch, D.R., Bonner, W.M., Nakano, A., Watanabe, M., Nakayama, T., Takeda, S., Takami, Y.
  • Journal Title: DNA Repair 6 Pages: 280-292
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Journal Article] Essential role of CAF-1-mediated rapid nucleosome assembly for DNA replication and cell division in vertebrate cells (2007)
  • Author(s): Takami, Y., Ono, T., Fukagawa, T., Shibahara, K., Nakayama, T.
  • Journal Title: Mol.Biol.Cell 18 Pages: 129-141
• [Journal Article] Cleavage and cytoplasmic relocalisation of histone deacetylase 3 is important for apoptosis (2007)
  • Author(s): Escaffit, F., Vaute, O., Chevillard-Briet, M., Segui, B., Takami, Y., Nakayama, T., Trouche, D.
  • Journal Title: Mol.Cell.Biol. 27 Pages: 554-567
• [Journal Article] HDAC2 controls lgM H and L-chain gene expressions via EBF1, Pax5, Ikaros, Aiolos and E2A gene expressions (2007)
  • Author(s): Nakayama, M., Suzuki, H., Yamamoto-Nagamatsu, N., Barman, H.K., Kikuchi, H., Takami, Y., Toyonaga, K., Yamashita, K., Nakayama, T.
  • Journal Title: Genes Cells 12 Pages: 359-373
• [Journal Article] Asf1 is required for viability and chromatin assembly during DNA replication in vertebrate cells (2006)
  • Author(s): Sanematsu, F., Takami, Y., Barman, H.K., Fukagawa, T., Ono, T., Shibahara, K., Nakayama, T.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 281 Pages: 13817-13827
• [Journal Article] Histone acetyltransferase 1 is dispensable for replication-coupled chromatin assembly but contributes to recover DNA damages created following replication blockage in vertebrate cells (2006)
  • Author(s): Barman, H.K., Takami, Y., Ono, T., Nishijima, H., Sanematsu, F., Shibahara, K., Nakayama, T.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 345 Pages: 1547-1557
• [Book] Reviews and Protocols in DT40 Research : Participation of histones, histone modifying enzymes and histone chaperones in vertebrate cell functions (2006)
  • Author(s): Kikuchi, H., Barman, H.K., Nakayama, M., Takami, Y., Nakayama, T.
  • Total Pages: 225-243
  • Publisher: Springer-Verlag
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より