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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Understanding of disease-associated epigenome regulatory mechanisms through high-resolution detection of hyperactive chromatin

Research Project

Project/Area Number 16H05089
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

梅原 崇史  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (20415095)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywordsエピジェネティクス / ヒストン / ヌクレオソーム / クロマチン / 遺伝子発現 / 阻害剤 / がん / 診断
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ヒトのがん細胞株においててヒストンH4が高アセチル化修飾(H4K5acK8ac)されたクロマチン領域を1ヌクレオソーム単位の高分解能で検出する新規のクロマチン解析技術を開発し、疾患細胞におけるエピゲノム異常の形成機構とその可塑性を理解することを目的とする。本年度は、昨年度までに取得したヒト肺がん細胞株のヒストンH4高アセチル化のクロマチン免疫沈降シークエンス(ChIP-seq)データと遺伝子発現変動プロファイル解析に基づき、分化ステージの異なる細胞間でのエピゲノム制御機構を比較するため、神経系の3種類のヒト細胞株でのゲノム規模データの取得を行った。具体的には、ヒト膠芽腫の幹細胞株、ヒト膠芽腫の分化細胞株、ヒトミクログリア細胞株でのChIP-seq条件を検討・最適化し、ヒストンH4K5acK8acのエピゲノムマークを特異的に認識するモノクローナル抗体を用いたChIP-seq解析を行った。次に、アセチル化ヒストンタンパク質に選択的に結合するBETファミリータンパク質であるBRD4のChIP-seq解析を行い、一部のエピゲノム修飾マークとの比較解析を行った。さらに、BETファミリータンパク質に対する阻害剤であるJQ1化合物を各細胞株に投与した後のChIP-seqおよび遺伝子発現変動プロファイル解析を行った。これらの結果について昨年度までに得られた肺がん細胞株での結果との比較解析を行い、BETファミリータンパク質阻害剤が異なるがん細胞株や異なる細胞分化ステージにもたらす影響の共通点と相違点を検討した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Johns Hopkins University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Johns Hopkins University
  • [Presentation] 蛋白質の組合せ修飾を認識するモノクローナル抗体の開発2020

    • Author(s)
      梅原崇史
    • Organizer
      第140回日本薬学会年会
  • [Presentation] JQ1 affects BRD2-dependent and independent transcription without disrupting histone H4 hyperacetylation2019

    • Author(s)
      Handoko, L., Kaczkowski, B., Minoda, A., Umehara, T.
    • Organizer
      FASEB Science Research Conference on the Reversible Protein Acetylation in Health and Disease
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 部位特異的修飾ヌクレオソームライブラリを用いたアセチル化リジン認識タンパク質YEATSドメインの機能解析2019

    • Author(s)
      菊地正樹, 五島美絵, 森田 鋭, 桂 一茂, 花田和晴, 白水美香子, 梅原崇史
    • Organizer
      第13回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [Presentation] Histone H4 hyperacetylation reveals active promoters and enhancers in glioblastoma stem cells2019

    • Author(s)
      Das, N.D., Chang, J-.C., Hon, C-.C., Kelly, T., Katsushima, K., Natsume, A., Sato, Y., Kimura, H., Kondo, Y., Minoda, A., Umehara, T.
    • Organizer
      第13回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [Presentation] クロマチンリモデリング速度に対する部位特異的ヒストンアセチル化の効果の定量化2019

    • Author(s)
      若森昌聡, 岡部弘基, 浦 聖恵, 船津高志, 瀧ノ上正浩, 梅原崇史
    • Organizer
      第13回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [Presentation] アセチル化ヌクレオソームライブラリによる結合解析から明らかになったYEATSドメインタンパク質の機能と構造的特徴2019

    • Author(s)
      菊地正樹, 五島美絵, 森田 鋭, 桂 一茂, 花田和晴, 白水美香子, 梅原崇史
    • Organizer
      第19回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] 無細胞タンパク質合成系を用いた定量的クロマチン転写系の構築2019

    • Author(s)
      若森昌聡, 岡部弘基, 浦 聖恵, 船津高志, 瀧ノ上正浩, 梅原崇史
    • Organizer
      第14回無細胞生命科学研究会
  • [Presentation] Genome-wide detection of a combinatorial epi-mark at single nucleosome resolution2019

    • Author(s)
      Umehara, T.
    • Organizer
      第42回 日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 修飾タンパク質の生化学合成とその応用2019

    • Author(s)
      梅原崇史
    • Organizer
      第42回 日本分子生物学会年会
  • [Presentation] アセチル化ヌクレオソームライブラリを用いたYEATSドメインの機能解析2019

    • Author(s)
      菊地正樹, 五島美絵, 森田 鋭, 桂 一茂, 白水美香子, 梅原崇史
    • Organizer
      第42回 日本分子生物学会年会
  • [Remarks] 理化学研究所 生命機能科学研究センター エピジェネティクス制御研究チーム

    • URL

      https://www.riken.jp/research/labs/bdr/epigen_drug_discov/index.html

  • [Remarks] 生命機能科学研究センター エピジェネティクス制御研究チーム

    • URL

      https://www.bdr.riken.jp/jp/research/labs/umehara-t/index.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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