2010 Fiscal Year Annual Research Report
ニューロン活動依存的転写応答の差異に関与するクロマチンダイナミクス変動解析
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21300123
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
中島 欽一 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (80302892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝沢 琢己 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (30531115)
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| Keywords | クロマチンダイナミクス / エピジェネティクス / ニューロン / 転写応答 / Bdnf |
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| Research Abstract |
マウス海馬ニューロンの培養系を用いて、グルタミン酸受容体刺激後発現誘導される遺伝子をマイクロアレイにて網羅的に解析したところ、刺激後速やかに転写量が増加する早期転写型遺伝子群と刺激後緩やかに増加する遅延型遺伝子群に分類されることが分かった。それぞれの群のクロマチン修飾の差異をクロマチン免疫沈降法にて検討した結果、遅延型遺伝子群で転写抑制に関与するヒストンH3の9番目リジンのメチル化(H3K9me)が高いことが、昨年までの研究で明らかにされた。今年度は、さらにこの遅延型遺伝子群の中に、もう一つの転写抑制性修飾であるH3K27me3が高い遺伝子が存在することを明らかにした。通常、H3K27me3にはポリコーム複合体1(PRC1)が結合しクロマチンを凝縮状態に保っている。そして隣接するセリン残基S28のリン酸化によりPRClはクロマチンから遊離されることで、クロマチンが緩み転写誘導に至ることが示唆されている。今後、ニューロンにおいても神経活動依存性にH3S28のリン酸化およびPRC1のクロマチンからの遊離の有無を検討したい。一方、上述のマイクロアレイによる解析にて、通常分裂細胞にてS期に発現が上昇する複製依存性コアヒストンH3の転写が増強していることが分かった。また、塩抽出法などによりコアヒストンH3は、転写のみでなくタンパク質レベルでの発現上昇が認められることが分かった。申請者らは、現在、クロマチンの中心的構成因子であるコアヒストンも神経活動に依存して発現が上昇し、上昇した新生コアヒストンは、すでにヌクレオソームに取り込まれているヒストンと交換されるのではないかと仮定している。今後、新生タンパク質の代謝ラベルと、クロマチン免疫沈降、およびマイクロアレイを組み合わせることで、ゲノムのどの領域でこのようなヌクレオソームレベルでのダイナミックなクロマチン制御が行われているかを明らかにしていきたいと考えている。
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[Journal Article] Signaling through BMPR-IA regulates quiescence and long-term activity of neural stem cells in the adult hippocampus.2010
Author(s)
Mira H., Andreu Z., Suh H., Lie D.C., Jessberger S., Consiglio A., San Emeterio J., Hortiguela R., Marques-Torrejon M.A., Nakashima K., Colak D., Gotz M., Farinas I., Gage F.H.
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Journal Title
Cell Stem Cell
Volume: 7
Pages: 78-89
Peer Reviewed
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