新たな分子遺伝学的アプローチによる新規クロマチン環境制御のメカニズム

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19570162
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 武山 健一 The University of Tokyo, 分子細胞生物学研究所, 講師 (30323570)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北川 浩史 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 特任講師 (20345234)
• Keywords: 染色体 / クロマチン制御 / ヒストン修飾 / 転写制御

Research Abstract

本研究はショウジョウバエ個体内に生体内クロマチン構造変換を考慮した転写系を構築し、新規クロマチン環境変換因子機能解析を試みた。
まず、新規ヒストンシャペロン(DEK)の同定に成功した。このヒストンシャペロンはハエ成熟ホルモンであるエクダイソン依存的にクロマチン上にリクルートされ、ヒストン置換によりヌクレオソーム構造の変換機能が判明した(未発表データ)。
またクロマチンバウンダリーを保つDNA構造配列であるインスレーター解析系を独自にハエ個体内に構築し、インスレーター新規機能解明を試みた。その結果、インスレーター配列ではnon-coding RNA (ncRNA)が転写されることを見出した。さらにこのncRNAがクロマチンバウンダリー構造維持に必須であることが判明した(未発表データ)。
更にショウジョウバエ複眼モザイク表現型を応用し、リガンド依存的な核内レセプター転写活性をクロマチン構造変換能に置換したクロマチン環境状態把握系を構築した。
その結果、アンドロゲン受容体新規転写共役因子USP22の同定に成功した。USP22はTATA-boxをもたない標的遺伝子プロモーターにて機能するTFTC/STAGA複合体構成因子であり、ヒストンH2Bの脱ユビキチン化活性を示すことを明らかにした。
以上の成果より、様々な新規クロマチン環境制御メカニズムを提唱することができ、かつこれら遺伝子欠損変異体のハエ表現型より生体内意義を明確化することができた。

Research Products

• [Journal Article] A TFTC/STAGA Module mediates histone H2A and H2B deubiquitination, coactivates nuclear receptors, and counteracts heterochromatin silencing (2008)
  • Author(s): Zhao, Y., Lang, C., Ito, S., Bonnet. J., Metzger, E., Sawatsubashi, S., Suzuki, E., Le Guezennec, X., Stunnenberg, H. G., Krasnov, A., Georgieva, S.G., Schule, R., Takeyama, K., Kato, S., Tora, L. and Devys, D.
  • Journal Title: Mol. Cell 29 Pages: 92-101
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DEAD-box RNA helicase subunits of the Drosha complex are required for processing of rRNA and a subset of MicroRNAs (2007)
  • Author(s): Fukuda, T., Yamagata, K., Fujiyama, S., Matsumoto, T., Koshida, l., Yoshimura, K., Mihara, M., Nekamura, T., Akimoto, C., Yamamoto, Y., Katagiri, T., Foulds, C., Takezawa, S., Kitagawa, H., Takeyama, K., O'Malley, B.W. and Kato, S.
  • Journal Title: Nat. Cell Biol. 9 Pages: 604-611
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Androgen receptor function in folliculogenesis and its clinical implication in premature ovarian failure (2007)
  • Author(s): Kimura, S., Matsumoto, T., Matsuyama, R., Shiina, H., Sato, T., Takeyama, K. and Kato, S.
  • Journal Title: Trends Endocrinol. Metab. 18 Pages: 183-189
  • Peer Reviewed