2020 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of roles of nuclear actin family in the maintenance of genome stability and operation of their functions using peptides
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18H02164
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
原田 昌彦 東北大学, 農学研究科, 教授 (70218642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 邦史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90211789)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アクチンファミリー / ヒストン / 細胞核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、細胞核内のアクチンファミリーがヒストンバリアントH2A.Zの導入や排除に関与する分子メカニズムに注目して解析を進めた。出芽酵母や脊椎動物に至るまで、進化的に保存されたH2A.Zは、クロマチンに導入、あるいは排除されることで様々な遺伝子の転写制御に関わることが示されている。H2A.Zの発現異常や変異が、細胞のがん化などを引き起こすことも知られている。本研究では、細胞核内のアクチンファミリーとH2A.Z機能との関連を明らかにするとともに、アクチンファミリーに特異的に結合する二重環状ペプチドを用いて、H2A.Z導入・排除を人為操作するための技術基盤構築にも取り組んだ。Arp6, Arp8などのアクチンファミリーを欠損した細胞株を用いて、ゲノム上のH2A.Zの局在を解析することによって、これらのアクチンファミリーがH2A.Zのダイナミクスに影響を与えることを示した。また、アクチンファミリーに特異的な二重環状ペプチドを、エレクトロポレーション法によって生細胞に導入した。導入した二重環状ペプチドの影響を、遺伝子発現の解析や、クロマチン免疫沈降法などによって解析した。その結果、これらの二重環状ペプチドが、H2A.Zの導入や排除を行う複合体の機能を抑制していることが示された。この結果は、アクチンファミリーに結合する二重環状ペプチドによって、H2A.Zダイナミクスを介した人為的な遺伝子機能解析を行うことができる可能性を示唆しており、今後の活用が期待される。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] In Vitro-Evolved Peptides Bind Monomeric Actin and Mimic Actin-Binding Protein Thymosin-beta42021
Author(s)
Gubeli RJ, Bertoldo D, Shimada K, Gerhold CB, Hurst V, Takahashi Y, Harada K, Mothukuri GK, Wilbs J, Harata M, Gasser SM, Heinis C.
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Journal Title
ACS Chem Biol
Volume: 16
Pages: 820-828.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] SMARCA4 deficiency-associated heterochromatin induces intrinsic DNA replication stress and susceptibility to ATR inhibition in lung adenocarcinoma2020
Author(s)
Kurashima K, Kashiwagi H, Shimomura I, Suzuki A, Takeshita F, Mazevet M, Harata M, Yamashita T, Yamamoto Y, Kohno T, Shiotani B.
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Journal Title
NAR Cancer
Volume: 2
Pages: zcaa005
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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