2011 Fiscal Year Annual Research Report
動的クロマチン高次構造であるヘテロクロマチンの構造・機能ネットワークの解明
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21247001
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
村上 洋太 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (20260622)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 克典 関西学院大学, 理工学部, 教授 (60273926)
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| Keywords | ヘテロクロマチン / 転写 / 非コードRNA / RNAポリメラーゼII / 分裂酵母 |
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| Research Abstract |
分裂酵母をモデル生物としてRNAi依存性ヘテロクロマチン形成・機能に関与する因子のスクリーニングをデータベース情報を中心にした逆遺伝学的手法によりおこない、10以上の因子を得た。それらの因子のほとんどはRNAポリメラーゼII(RNAPII)の転写や転写後のRNAプロセシングを制御する因子であり、転写とヘテロクロマチン形成・機能の間に強い機能的相関があることが示唆された。またいずれの変異もヘテロクロマチンによる転写抑制がエピジェネティックに変動するという特異な表現型を示し、ヘテロクロマチン内転写の特殊な機能が示唆された。
特に転写および転写産物であるRNAのプロセシング転写にともなうクロマチン制御などを統括的に制御するRNAPIIの最大サブユニットのC-terminal repeat domain(CTD)のリン酸化に着目して解析をおこない、CTDの7番目のリン酸化は従来機能がはっきりとしていなかったが、RNAi機構を介したヘテロクロマチン形成に必須であることがわかった。一方、CTDの2番目のリン酸化はヘテロクロマチン形成には影響はあたえないが、ヘテロクロマチンによる転写後抑制に必要なことが明らかになった。これらの結果はCTDのリン酸化はある種の分子スイッチと機能し、それぞれのリン酸化が独立にヘテロクロマチン形成が・機能を制御するという新しいメカニズムが明らかになった。また2番目のリン酸化を認識結合する因子としてヒストンH3の36番目のリジンをメチル化する酵素であるSet2が知られている。Set2の解析からH3K36のトリメチル化がヘテロクロマチンでの遺伝子発現抑制に必要であることがわかった。これらの結果は、転写装置が単にRNAの合成だけでなく、クロマチン構造やRNAプロセシングなど広範な機能制御をおこなっていることを示唆している。
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[Journal Article] Heterochromatin protein 1 homologue Swi6 acts in concert with Ers1 to regulate RNAi-directed heterochromatin assembly2012
Author(s)
Hayashi, A., Ishida, M., Kawaguchi, R., Urano, T., Murakami, Y., Nakayama, J-I.
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
Volume: (印刷中)
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Phosphorylations of RNAPII-CTD have two essential roles for centromeric silencing2011
Author(s)
Kajitani, T., Hermand, D., Ishii, K., Kimura, H., Murakami, Y.
Organizer
Cell : Symposium : Epigenetics and the Inheritance o Acquired States
Place of Presentation
The Westin Boston Waterfront (Boston, USA)
Year and Date
2011-10-31
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[Presentation] yeast2011
Author(s)
村上洋太
Organizer
第63回日本細胞生物学会大会シンポジウム
Place of Presentation
北海道大学(札幌市)
Year and Date
2011-06-27
