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2008 Fiscal Year Annual Research Report

遺伝子発現制御機構の解析を通した発がん過程の解明

Research Project

Project/Area Number 18012013
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

堀越 正美  The University of Tokyo, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (70242089)

Keywords遺伝子発現 / ヒストンシャペロン / 癌遺伝子産物 / Myb / KLF5
Research Abstract

1. ヒストンシャペロンCIAと癌遺伝子産物Mybとの相互作用を介した正の発現制御過程の解析
ピストン脱アセチル化酵素HDAC、コファクター複合体NCoRなどの負の制御因子とピストンとの相互作用に対してCIAが競合することを見出した。更に、1)CIAによる負の制御解除とCIAの持つヒストンシャペロン活性やヒストン(H3-H4)_2四量体の分割活性との関連性の解析、2)負の制御解除後、正の制御を引き起こす分子機構の解析、を検討し、更に幾つかの新しい知見を得つつある。
2. ヒストンシャペロンTAF-1と癌遺伝子産物KLF5との相互作用を介した負の発現制御過程の解析
癌遺伝子産物KLF5はヒストンシャペロンTAF-1と競合し転写を負に制御する。その分子機構を明らかにするためKLF5とTAF-1の複合体構造解析を進めている。その他に下記の研究を遂行し、成果を挙げた。
(1)KLF5とANP32Bによるプロモーター領域特異的なヌクレオソーム形成の解析:KLF5と新規ヒストンシャペロンANP32Bの相互作用を見出し、KLF5依存でANP32Bがプロモーター領域にリクルートされ、ヌクレオソーム形成及びヒストンアセチル化の阻害を介して転写不活性化に寄与することを解明した。
(2)KLF5とPARP-1のアポトーシス誘導における機能的相互作用の解析:KLF5とDNA修復及びアポトーシス関連因子PARP-1の相互作用を見出し、KLF5のアセチル化依存にPARP-1との相互作用及びアポトーシスの誘導活性が高まることを新しい実験を加えて明らかにした。
3. ヒストンシャペロンCIAとアセチル化ヒストンを認識するブロモドメインの複合体構造解析を通したヒストン化学修飾によるヌクレオソーム構造変換反応の制御機構モデルの提唱
CIA-ヒストンH3-H4複合体構造解析によるヌクレオソーム構造変換機構の解明に引き続き、アセチル化ヒストンを特異的に認識するブロモドメインとCIAの複合体構造解析を行った。これにより、アセチル化ヒストンのブロモドメインによる認識を介してCIAがヌクレオソームにリクルートされ、CIAがプロモドメインからヒストンへ受け渡されることによりヌクレオソーム構造変換が制御されるという一連の反応機構モデルの提唱に至っている。これについては論文を提出することができた。

  • Research Products

    (22 results)

All 2008 2007

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Crystal structure of Methanococcus jannaschii TATA-box-binding protein2008

    • Author(s)
      N.Adachi, et al.
    • Journal Title

      Genes Cells 13

      Pages: 1127-1140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel structural and functional mode of a knot essential for RNA binding activity of the Esal presumed2008

    • Author(s)
      Shimojyo, H, et al.
    • Journal Title

      J.Mol.Biol. 378

      Pages: 987-1001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Promoter region-specific histone incorporation by the novel histone chaperone ANP32B and DNA-binding2008

    • Author(s)
      Y.Munemasa, et al.
    • Journal Title

      Mol.Cell.Biol. 28

      Pages: 1171-1181

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Histone chaperones : 30 years from isolation to elucidation of the mechanisms of nucleosome assembly and disassembly2008

    • Author(s)
      M.Eitoku, et al.
    • Journal Title

      Cell.Mol.Life Sci. 65

      Pages: 414-444

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for the recognition between the regulatory particles Nas6 and Rpt3 of the yeast 26S proteasome2007

    • Author(s)
      Y.Nakamura, et al.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 359

      Pages: 503-509

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional interaction between the transcription factor Kruppel-like factor 5 and poly(ADP-ribose) polymerase-1 in cardiovascular apoptosis2007

    • Author(s)
      T. Suzuki, et al.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 282

      Pages: 9895-9901

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure and function of the histone chaperone CIA/ASF1 complexed with hisontes H3 and H42007

    • Author(s)
      R.Natsume, et al.
    • Journal Title

      Nature 446

      Pages: 338-341

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relationship between the structure of SET/TAF-Iβ/INHAT and its histone chaperone activity2007

    • Author(s)
      S.Muto, et al.
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 104

      Pages: 4285-4290

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure of the Oncoprotein Gankyrin in Complex with S6 ATPase of the 26S Proteasome2007

    • Author(s)
      Y.Nakamura, et al.
    • Journal Title

      Structure 15

      Pages: 179-189

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structure of the human Brd2 bromodomain : Insights into dimerization and recognition of acetylated histone H42007

    • Author(s)
      Y.Nakamura, et al.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 282

      Pages: 4193-4201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural polymorphism of chromodomains in Chdl2007

    • Author(s)
      M.Okuda, et al.
    • Journal Title

      J.Mol.Biol 365

      Pages: 1047-1062

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the non-ATPase subunit Nas6 in complex with the ATPase subunit Rpt3 of the 26S proteasome from Saccharomyces cerevisiae2007

    • Author(s)
      Y.Nakamura, et al.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr.F 63

      Pages: 190-192

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Global analysis of functional surfaces of core histones with comprehensive point mutants2007

    • Author(s)
      K.Matsubara, et al.
    • Journal Title

      Genes Cells 12

      Pages: 13-33

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gene selectors consisting of DNA-binding proteins, histones, and histone-binding proteins regulate the three major stages of gene expression2007

    • Author(s)
      S.Muto and M.Horikoshi
    • Journal Title

      Nuclear Dynamics : Molecular biology and visualization of the nucleus

      Pages: 145-175

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] From histone modification to nuclesome disassembly2008

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      Keystone Symposia - Molecular Basis for Chromatin Modifications & Epigenetic Phenomena
    • Place of Presentation
      Denver, CO, USA
    • Year and Date
      2008-04-08
  • [Presentation] From histone modification to nuclesome disassembly2008

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      Keystone Symposia- Regulatory Mechanisms in Eukaryotic Transcription
    • Place of Presentation
      Denver, CO, USA
    • Year and Date
      2008-02-05
  • [Presentation] ヒストンシャペロン ; 半保存的ヌクレオソーム複製及びエピジェネティック情報伝達-ヒストンシャペロン単離からヌクレオソーム構造変換機構までの30年-2007

    • Author(s)
      堀越 正美
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-11
  • [Presentation] DNAの半保存的複製からヌクレオソームの半保存的複製モデルへFrom DNA semi-conservative replication to nucleosome semi-conservative replication model2007

    • Author(s)
      堀越 正美
    • Organizer
      国際シンポジウム"Gene expression control and genome evolution"日本遺伝学会第79回大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2007-09-19
  • [Presentation] Gene regulation on both transcription and replication at nucleosomal level -Combinatory analyses of comprehensive mutant library and microarray-2007

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      World Microarray Congress 2007
    • Place of Presentation
      Vancouver, BC, Canada
    • Year and Date
      2007-06-29
  • [Presentation] Watson-CrickによるDNAの半保存的複製からヌクレオソームの半保存的複製モデルへ2007

    • Author(s)
      堀越 正美
    • Organizer
      第7回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2007-05-26
  • [Presentation] From DNA semi-conservative replication to nucleosome semi-conservative replication model2007

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      The 7th MBSJ Spring Symposium "Biology-old codes and new molecules"
    • Place of Presentation
      Awaji, Hyogo, Japan
    • Year and Date
      2007-04-23
  • [Presentation] Structure and functional basis of the histone chaperone CIA/ASF1-histone H3-H4 complex2007

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      Keystone Symposia : Mechanisms of Eukaryotic Transcription
    • Place of Presentation
      Denver, CO, USA
    • Year and Date
      2007-04-12

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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