2006 Fiscal Year Annual Research Report
真核生物の細胞複製に伴うクロマチン構築と維持伝承機構
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16390085
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
柴原 慶一 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 助教授 (20263098)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西嶋 仁 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 助手 (60425410)
小野 達也 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 博士研究員 (50419850)
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| Keywords | クロマチン / ヌクレオソーム / ヌクレオソームアセンブリー / ヒストン / CAF-1 / DNA複製 / ジーンターゲティング |
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| Research Abstract |
CAF-1及びASF1は酵母からヒトに至る広汎な生物種で保存された特殊なヒストン結合蛋白で、DNA複製にカップルしたヌクレオソーム形成反応に関与することが推定されている。我々は、CAF-1及びASF1のノックアウトチキンDT40細胞株を解析することで、CAF-1及びASFIが、同ヌクレオソーム形成反応に関与ことを示す直接的な証拠を示した。また、CAF-1及びASF1を欠損した状態の細胞ではS期の進行が遅延し、特にCAF-1が欠損した細胞では、S期チェックポイント(Chk1)の活性化障害が観察されることを示した(MBC,2007;JBC,2006)。さらに、高等植物シロイヌナズナのCAF-1ホモログの変異株の解析により、通常発現が抑制されている様々な遺伝子が、偶発的かつ低頻度に脱抑制されることを示した(Genes Cells,2006)。このことは、CAF-1或はDNA複製にカップルしたヌクレオソーム形成反応が、遺伝子発現を左右するクロマチン情報の維持・安定性に寄与するという我々のモデル(Cell,2001)を強く支持する結果であった。
DDM1は、高等植物からヒトに至る広汎な生物種で保存された因子で、SWI/SNF型のATPase依存性モチーフを有し、その変異高等植物やマウスでは、DNAメチル化の著しい低下が観察される。当初我々は、DDM1蛋白複合体の精製を試みたが、様々な試行錯誤にも関わらず難航している。そこでアプローチを加え、DDM1の機能を細胞レベルで検証することを念頭に、誘導型のDDM1発現消失ヒト細胞株を作製した。その過程で、「人為的遺伝子発現誘導」及び「ジーンターゲティング」に関する二つの工夫を知財化することができた(特願2006,2007)。この副次的な成果は非常に有用で、今後広汎な学術領域で活用される可能性が高い。
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[Journal Article] Chromatin assembly factor 1 ensures the stable maintenance of silent chromatin states in Arabidopsis.2006
Author(s)
Ono, T., Kaya, H., Takeda, S., Abe, Y., Ogawa, Y., Kato, M., Kakutani, T., Scheid, OM., Araki, T., Shibahara, K-i
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Journal Title
Genes Cells (Covert to this issue) 18
Pages: 153-162
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[Journal Article] Nuclear RanGAP is required for the heterochromatin assembly and is reciprocally regulated by histone H3 and Clr4 histone methyltransferase in Schizosaccharomyces pombe.2006
Author(s)
Nishijima, H., Nakayama, JI., Yoshioka, T., Kusano, A., Nishitani, H., Shibahara, K-i., Nishimoto, T.
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Journal Title
Mol. Biol. Cell 17
Pages: 2524-2536
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[Journal Article] Asfl is required for viability and chromatin assembly during DNA replication in vertebrate cells.2006
Author(s)
Sanematsu, F., Takami, Y., Barman, HK., Fukagawa, T., Ono, T., Shibahara, K-i., Nakayama T.
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Journal Title
J. Biol. Chem. 281
Pages: 13817-13827
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[Journal Article] Histone acetyltransfcrase 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, HK., Takami Y., Ono T., Nishijima, H., Sanematsu, F., Shibahara, K-i., Nakayama, T.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun 345
Pages: 1547-1557
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[Journal Article] Simple, one-week method to construct gene-targeting vectors : application to production of human knockout cell lines.2006
Author(s)
Iizzumi., S, Nomura, Y., So, S., Uegaki, K., Aoki, K., Shibahara K-i., Adachi, N., Koyama H.
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Journal Title
Bio Techniques 41(3)
Pages: 311-316
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[Journal Article] Enhanced homologous recombination and T-DNA integration in chromatin assemble factor-1 mutants in Arabidopsis thaliana.2006
Author(s)
Endo, M, Ishikawa, Y, Kaya, H, Araki, T, Shibahara, K-i, Ito, Y, Osakabe, K, Abe, K, Ichikawa, H, Valentine, L, Hohn, B, Toki, S.
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Journal Title
EMBO J. 25(23)
Pages: 5579-5590
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