2020 Fiscal Year Research-status Report
H3K9me2ドメインの形成基盤と高次クロマチン構造形成における役割の解明
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19K16049
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
福田 渓 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (00756786)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高次クロマチン構造 / H3K9メチル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類ゲノムDNAは細胞核内において転写の活性なゲノム領域（A compartment)と不活性なゲノム領域 （B compartment)に区画されて収納されている。A/B compartmentは遺伝子発現、クロマチン修飾、複製タイミングなど核内の様々な現象と相関することから、正常なゲノム機能に重要だと推測される。しかしながら、A/B compartmentの形成機構や核内の現象におけるコンパートメント依存性の分子機構は未だ明らかではない。ヘテロクロマチン修飾であるH3K9me2は主にB compartmentに存在することから、Bコンパートメントの形成に関わる可能性がある。哺乳類にはG9a/GLP/SETDB1/SUV39H1/SUV39H2の5種類のH3K9メチル化酵素が存在する。本研究ではA/B compartmentとH3K9me2の相互作用を明らかにするため、各種H3K9メチル化酵素の欠損細胞における核内コンパートメントとエピゲノムをHiC-seqとChIP-seqにより解析した。その結果、H3K9meの低下により、ゲノムが不活性な領域から活性な領域に移動し、一部のゲノム領域はB compartmentからA compartmentへの変化が見られた。また、本研究の解析からH3K9me2はA compartmentにも存在し、compartmentごとに必要とされるメチル化酵素が異なることが判明した。従って、核内コンパートメントとクロマチン修飾の制御は互いに密接に相互作用することが示された。以上の結果を論文として報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
各種H3K9メチル化酵素欠損細胞における核内クロマチン高次構造の解析を行い、その結果を論文として報告した。単一のH3K9メチル化酵素欠損細胞では、H3K9メチル化の低下に伴いゲノムの核内位置がより活性な領域に移動するものの、大まかな高次クロマチン構造は維持されていた。単一のH3K9メチル化酵素欠損細胞ではH3K9メチル化が残存するため、高次クロマチン構造の形成におけるH3K9メチル化の役割を完全には明らかにできない。そこで、全てのH3K9メチル化酵素を欠損した細胞の樹立に取り組み、無事H3K9メチル化完全欠損細胞を確立することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
樹立したH3K9メチル化完全欠損細胞における高次クロマチン構造の解析を行い、H3K9メチル化が高次クロマチン構造の形成に果たす役割を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
Covid-19ののパンデミックにより実験を数か月止めざるを得なかったため、次年度使用額が生じた。当該助成金は今年度に行う予定であったNGS解析に使用する。
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