2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of liquid phase separation by Mediator complex and its role in transcription regulation
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19K22401
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
高橋 秀尚 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (30423544)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 液ー液相分離 / 転写 / RNAポリメラーゼII / メディエーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
転写制御因子のメディエーター複合体が、液相形成のコアとして機能することが示され、液相による遺伝子制御機構の解明は国際的に大変注目されている。ところが、液相が実際にどのような因子によって構成され、どのようなメカニズムによって遺伝子発現を制御するのかに関して、明らかとなっていない。これまでに、私はメディエーター複合体のサブユニットMed26 が、転写伸長因子複合体Super elongation complex（SEC）をc-Myc やHsp70 などの腫瘍関連遺伝子領域に、Little elongation complex（LEC）をsmall nuclear RNA（snRNA）遺伝子領域にリクルートし、それらの遺伝子の転写を制御することを明らかにした。【Takahashi H, et. al. Cell 146(1), 2011】【Takahashi H, et. al. Nat Commun 6, 5941, 2015】。さらに、最近の解析によって、Med26はLECと共に核内ボディCajal bodies（CBs）に局在し、snRNA遺伝子に加えて、複製依存性ヒストン遺伝子などのmRNAにポリAの無い遺伝子の転写終結を制御することを明らかとした【Takahashi H, et al. Nat Commun, 11(1):1063, 2020】。本研究では、Med26を含むメディエーター複合体が形成する液相構成因子を網羅的に同定する手法を確立する。本方法では、Med26の抗体を用いて、周辺のタンパク質をin situでビオチン化する。ビオチン化されたタンパク質を質量分析計を用いて網羅的に同定する。本手法を確立し、メディエーター複合体が形成する液相の転写制御における役割を解明する。
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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
in situビオチン化によって、メディエーター複合体をコアとする液相構成因子を網羅的に同定する方法の確立を行っている。Med26抗体を用いて、メディエーター複合体をコアとする液相構成因子のタンパク質の同定を行った。質量分析計による解析によって、Med26の周辺タンパク質の候補が多数同定された。1,6-Hexandiol処理によって、それらのビオチン化シグナルは減少することから、Med26による液相形成に関与するタンパク質群が同定されている可能性が高い。
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| Strategy for Future Research Activity |
Med26を含むメディエーター複合体の液相形成メカニズムを明らかにする。
●Med26は、複雑性の少ないアミノ酸領域（IDR）を多く含んでいることから、液相を形成する可能性が考えられる。そこで、Med26のIDR領域のリコンビナントタンパク質を作製し、試験管内で液滴を形成するのかについて解析する。
●GFP-Med26（野生型、各種変異型）を細胞内で発現させ、それらが核内で液相を形成するのかについて、超解像顕微鏡を用いた解析やFluorescence Recovery After Photobleaching（FRAP）解析を行い解明する。
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[Journal Article] Gain-of-Function MN1 Truncation Variants Cause a Recognizable Syndrome with Craniofacial and Brain Abnormalities.2020
Author(s)
Miyake N*, Takahashi H, Nakamura K, Isidor B, Hiraki Y, Koshimizu E, Shiina M, Sasaki K, Suzuki H, Abe R, Kimura Y, Akiyama T, Tomizawa SI, Hirose T, Hamanaka K, Miyatake S, Mitsuhashi S, Mizuguchi T, Takata A, Obo K, Kato M, Ogata K, Matsumoto N*
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Journal Title
Am J Hum Genet
Volume: 106(1)
Pages: 13-25
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The role of Mediator and Little Elongation Complex in transcription termination.2020
Author(s)
Takahashi H*, Ranjan A, Chen S, Suzuki H, Shibata M, Hirose T, Hirose H, Sasaki K, Abe R, Takigawa I, Tsukiyama T, Watanabe M, Fujii S, Iida M, Yamamoto J, Yamaguchi Y, Suzuki Y, Matsumoto M, Nakayama I. K, Washburn P. M, Saraf A, Florens L, Sato S, Tomomori-Sato C, Conaway C.R, Conaway W.J*, Hatakeyama S*
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 11(1)
Pages: 1063
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Shank2 binds to aPKC and controls tight junction formation with Rap1 signaling during establishment of epithelial cell polarity.2020
Author(s)
Sasaki K*, Kojitani N, Hirose H, Yoshihama Y, Suzuki H, Shimada M, Takayanagi A, Yamashita A, Nakaya M, Hirano H, Takahashi H*, Ohno S*
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Journal Title
Cell Rep
Volume: 31(1)
Pages: 107407
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] メディエーター複合体による転写終結制御機構の解明2019
Author(s)
高橋 秀尚, Amol Ranjan, 鈴木 秀文, 阿部 竜太, 廣瀬 智威, 佐々木 和教, 山口 雄輝, 中山 敬一, Joan Conaway, Ronald Conaway, 畠山 鎮次
Organizer
第42回日本分子生物学会年会
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