ヒストン蛋白質修飾によるクロマチン構造変換機構

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17054032
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 伊藤 敬 Nagasaki University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (90306275)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 武弥 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (50363502) ; 難波 泰明 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (90444869)
• Keywords: クロマチン / エピジェネティクス / 遺伝子転写 / 翻訳後修飾 / DNA高次構浩 / リン酸化 / ユビキチン化 / ヒストン

Research Abstract

細胞は遺伝情報を、安定に保ち、正確に発現すなわち細胞分化を維持するために多様な機構を働らかせている。その中の1つがクロマチンと呼ばれるDNA高次構造である。細胞核の遺伝情報の取納と発現のメカニズムに焦点をあて、クロマチン中のコアヒストン蛋白質修飾と遺伝子発現制御との関連、および機構の一端を明らかにした。我々は試験管内で構築したクロマチンを用いてクロマチン中のヒストンのみをリン酸化する酵素NHK-1を発見した。この酵素はH2AのC末端の119番目トレオニンのみにリン酸化を導入する(Genes Dev 18:877-888,2004)。平成19年度はリン酸化酵素NHK-1よる遺伝子発現の調節などの生物学的現象を解析し他のヒストン修飾であるH2AのC末端の118番目リジンのユビキチン化とのクロストークを明らかににした。またこれらの修飾はヒストンH3のメチル化に影響することにより遺伝子転写開始を調節することを明らかにした(Genes Dev 22:37-49,2008)。

Research Products

• [Journal Article] Deubiquitylation of histone H2A activates transcriptional initiation via trans-histone cross-talk with H3K4 di-and trimethylation. (2008)
  • Author(s): Nakagawa, T., Kajitani, T., Togo, S., Masuko, N., Ohdan, H., Hishikawa, Y., Koji, T., Matsuyama, T., Ikura, T., Muramatsu, M., and Ito, T.
  • Journal Title: Genes Dev 22 Pages: 37-49
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA damage-dependent acetylation and ubiquitination of H2AX enhances chromatin dynamics. (2007)
  • Author(s): Ikura, T., Tashiro, S., Kakino, A., Shima, H., Jacob, N., Amunugama, R., Yoder, K., Izumi, S., Kuraoka, I., Tanaka, K., Kimura, H., Ikura, M., Nishikubo, S., Ito, T., Muto, A., Miyagawa, K., Takeda, S., Fishel, R., Igarashi, K., and Kamiya, K.
  • Journal Title: Mol Cell Biol 27 Pages: 7028-7040
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Concerted action of Aurora B, Polo and NHK-1 kinases in centromere-specific histone 2A phosphorylation. (2007)
  • Author(s): Brittle, A. L., Nanba, Y., Ito, T., and Ohkura, H.
  • Journal Title: Exp Cell Res 313 Pages: 2780-2785
  • Peer Reviewed
• [Presentation] USP activates transcriptional initiation by isopeptide bond hydrolyzation of ubiquitylated H2A and trans-histone crosstalk (2007)
  • Author(s): Nakagawa, T., Takuya Kajitani, Shinji Togo, Norio Masuko, Yoshitaka Hishikawa, Koji Takehiko, Toshifumi Matsuyama, Hideki, Ohdan, Tsuyoshi Ikura, Masami Muramatsu and Takashi Ito
  • Organizer: Keystone Symposia
  • Place of Presentation: Colorado
  • Year and Date: 20070400