A Novel Genomic Approach for the Understanding of the Structure and Function of Chromosomes

2008 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 18101007
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 基礎ゲノム科学
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: SHIRAHIGE Katsuhiko Tokyo Institute of Technology, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (90273854)
• Project Period (FY): 2006 – 2010
• Keywords: 染色体構造 / ChIP-chip / ChIP-seq / コヒーシン

Research Abstract

本申請では、染色体の各機能領域(姉妹染色分体間接着部位、複製開始点、セントロメア、ヘテロクロマチン、ユークロマチン、テロメア等)の分子構築及び、各染色体機能の分子的連携機構を理解するためのシステム構築を狙う。そのため、細胞周期の中でも特に動的な過程である複製と分配に焦点を当て、染色体の複製から分配へといたる動態をゲノム学的手法(ChIP-chip 法)を用いて明らかにする。具体的には、出芽酵母および、分裂酵母の全染色体(14Mb)を対象に、S 期からM 期の細胞周期進行に従う、および、各種ストレスによって誘導される染色体結合蛋白の動態を解析する。蛋白の機能分化、より複雑な染色体構造の分子的基盤の解明という点で、分裂酵母を用いた解析は重要である。数十の染色体結合タンパクの動態を解析し、その上で、個々のタンパクの動態プロファイルの相関性から、染色体動態を体系的に理解するための新たな情報処理技術の開発を行う。開発したシステムを用いて、複製および分配を司る染色体上の機能領域の特異性とその連携に焦点を当て、蛋白複合体、蛋白機能、機能部位、機能的連携を予測し、実験的検証を行う。

Research Products

• [Journal Article] Krantz Transcriptional Dysregulation in NIPBL and Cohesin Mutant Human Cells (2009)
  • Author(s): Liu, Z., Zhang, M., Bando, T., Itoh, M.A., Deardorff, D., Clark, M., Kaur, S., Tandy, T., Kondoh, E., Rappaport, N.B., Spinner, H., Vega, L.G., Jackson, K., Shirahige, I.D.
  • Journal Title: PLoS Biology (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Budding Yeast Wpl1(Rad61)-Pds5 Complex Counteracts Sister Chromatid Cohesion- Establishing Reaction (2009)
  • Author(s): T. Sutani, T. Kawaguchi, R. Kanno, T. Itoh, K. Shirahige
  • Journal Title: Curr. Biol 19 Pages: 492-497
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cohesin mediates transcriptional insulation by CCCTC-binding factor (2008)
  • Author(s): K.S. Wendt*, K. Yoshida*, T. Itoh*, M. Bando, B. Koch, E. Schirghuber, S. Tsutsumi, G. Nagae, K. Ishihara, T. Mishiro, K. Yahata, F. Imamoto, H. Aburatani, M. Nakao, N. Imamoto, K. Maeshima, K. Shirahige+, J.M. Peters
  • Journal Title: Nature 451 Pages: 796-801
  • Peer Reviewed
• [Remarks] 2008年5月Nature Digest誌Vol.05No.5(p.32-33)「遺伝子の転写反応を区切る壁は意外なタンパク質」
• [Remarks] 2008年2月14日発刊Nature誌vol.451(p777-778)Frank Uhlmann, NEWS & VIEWS "Cohesin branches out"
• [Remarks] 2008年2月7日フジサンケイビジネスアイ新聞「遺伝子「仕切る」タンパク質解明、東工大など」
• [Remarks] 2008年2月3日毎日新聞朝刊「ゲノムの遺伝子仕切って制御」
• [Remarks] 2008年1月31日産経新聞「ヒトゲノム遺伝子制御の仕組みを解明」
• [Remarks] 2008年1月31日日経産業新聞「遺伝子干渉防ぐたんぱく質東工大が発見創薬に期待」
• [Remarks] 2008年1月31日日刊工業新聞「DNA束ねるリング状たんぱく質遺伝子区切る"壁"の役割」
• [Remarks] 2006年5月4日発刊Nature誌vol.441(p35-37)Paul Megee, NEWS & VIEWS "Chromosome guardians on duty"
• [Remarks] 2007年7月16日日本経済新聞朝刊19面「DNA修復するたんぱく質発見東工大、がん化の謎さぐる」