2011 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 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (30531115)
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| Keywords | ニューロン / 神経活動依存性転写 / クロマチン / コアヒストン |
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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、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昨年度までの研究で明らかにした。また、上述の遺伝子発現解析にて、分裂細胞ではS期特異的に発現上昇する複製依存性コアヒストンH3.2の転写増強を見出した。このことから、クロマチンの主要因子であるコアヒストンが、神経興奮に応じてダイナミックに変換している可能性を考えた。今年度は、コアヒストンがニューロンにおいてタンパク質レベルでも発現増加するかどうかを検討した。すなわち、ニューロンが興奮した際に新規合成されるタンパク質にメチオニンアナログであるアジ化ホモアラニンを取り込ませた後に、アルキル化ビオチンと反応させ新規タンパク質をビオチン標識した。クロマチンを精製後、ストレプトアビジンビーズにてビオチン標識されたタンパク質を含むクロマチンのみ回収し、ウェスタンブロッティング法にてピストンの検出を試みた。その結果、神経興奮を誘導した際に、ビオチン化されたヒストンH3のクロマチンへの取り込みが増加していることが確認された。すなわち、神経細胞の興奮に伴い、コアヒストンH3の合成が亢進し,かつクロマチンに取り込まれている可能性が示唆された。今後、ゲノムのどの領域に取り込まれているかをハイスループットシークエンシングで確認し、神経活動依存性に発現誘導される遺伝子との関連の有無、特に早期転写型と遅延型遺伝子群との関連について検討し、神経活動依存性転写制御機構をコアヒストンの動態という新規観点から検討していきたい。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Role of GLI2 in the growth of human osteosarcoma2011
Author(s)
Nagao, H., Ijiri, K., Hirotsu, M., Ishidou, Y., Yamamoto, T., Nagano, S., Takizawa, T., Nakashima, K., Komiya, S. & Setoguchi, T.
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Journal Title
J Pathol
Volume: 224
Pages: 169-179
Peer Reviewed
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