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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ヒストンの化学修飾を介したヌクレオソーム構造変換反応の解明

Research Project

Project/Area Number 21370052
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

堀越 正美  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (70242089)

Keywords遺伝子 / 酵素 / 生体分子 / 構造変換 / 蛋白質 / 発現制御
Research Abstract

ヌクレオソーム構造変換反応機構の解析については、ヒストン(H3-H4)2四量体から2個のH3-H4二量体への変換(Nature, 446, 338-341, 2007)及びヒストン化学修飾からヌクレオソーム構造変換への反応機構(Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 107, 8153-8158, 2010)に関する重要な知見を、構造解析、生化学的及び遺伝学的解析を通して、世界に先駆けて得た。次の課題のひとつとして、以下の疑問の解明に着手した。ヒストンの化学修飾とヌクレオソーム構造変換反応の関係は、ヒストン化学修飾が起こるテイル領域と、ヌクレオソーム構造変換反応が起こるコア領域の機能関係に依存していると考えられる。そこでヒストンのテイル領域の化学修飾に効果をもたらすコア領域内の特定領域を決定することを試みた。まず、様々な核内反応の伸長反応に重要なヒストンH3-K36への化学修飾に効果をもたらすコア領域を決定することに成功した(Genes Cells, 17, 65-81, 2012)。この領域はすでに決められているヒストンH3-K4の化学修飾に効果をもたらす領域とは異なることが示され、テイル領域への化学修飾とそれに対して効果をもたらすコア領域との関係に、特異性が存在することを初めて示すことになった。更に、CIA以外のヒストンシャペロンFACTについても機能解析を行い、複製時の伸長過程における反応速度を制御するといった知見を得た(J.Biol.Chem., 286, 30504-30512, 2011)。また、ヌクレオソーム構造変換レベルだけでなく、染色体レベルでの構造変換機構を解析する第一歩として染色体分配機構の解析を行い、コア領域内の新しい機能ドメインを同定した(EMBO J., 30, 3353-3367, 2011)。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Nucleosome surface containing nucleosomal DNA entry/exit site regulates H3-K36me3 via association with RNA polymerase II and Set22012

    • Author(s)
      H.Endo
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 17 Pages: 65-81

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2011.01573.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Global analysis for functional residues of histone variant Htz1 using the comprehensive point mutant library2011

    • Author(s)
      A.Kawano, Y.Hayashi, S.Noguchi, H.Handa, M.Horikoshi & Y.Yamaguchi
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 16 Pages: 590-607

    • DOI

      doi:10.1111/j.1365-2443.2011.01512.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biphasic chromatin binding of histone chaperone FACT during eukaryotic chromatin DNA replication2011

    • Author(s)
      L.R.Kundu, M.Seki, H.Murofushi,A.Furukohri, S.Waga, A.J.Score, J.J.Blow, M.Horikoshi, T.Enomoto & S.Tada
    • Journal Title

      Biochim.Biophys.Acta

      Volume: 1813 Pages: 1129-36

    • DOI

      doi:10.1016/j.bbamcr.2011.01.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The histone chaperone FACT maintains replication fork rates2011

    • Author(s)
      T.Abe, K.Sugimura, Y.Hosono, Y.Takami, M.Akita, A.Yoshimura, S.Tada, T.Nakayama, H.Murofushi, K.Okumura, S.Takeda, M.Horikoshi, M.Seki & T.Enomoto
    • Journal Title

      J.Biol.Chem.

      Volume: 286 Pages: 30504-30512

    • DOI

      doi:10.1074/jbc.M111.264721

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Global analysis of core histones reveals nucleosomal surfaces required for chromosome bi-orientation2011

    • Author(s)
      S.Kawashima
    • Journal Title

      EMBO J.

      Volume: 30 Pages: 3353-3367

    • DOI

      10.1038/emboj.2011.241

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Global analysis for functional residues of histone variant Htz1 using the comprehensive point mutant library2011

    • Author(s)
      K.Ishikawa
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 16 Pages: 1050-1062

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2011.01549.x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Theoretical framework for the histone modification networks2012

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting- Systems Biology: Global Regulation of Gene Expression 2012
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor (New York), USA
    • Year and Date
      20120320-20120324
  • [Presentation] Studies on chromatin regulation by utilizing histone-GLibrary2012

    • Author(s)
      M.Horikoshi
    • Organizer
      Keystone Symposia-Chromatin Dynamics
    • Place of Presentation
      Keystone (Colorado), USA
    • Year and Date
      20120117-0122
  • [Presentation] 生化学を基軸に独創性、そして独走性を目指した30年に及ぶ 遺伝子制御研究2011

    • Author(s)
      堀越 正美
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20110921-20110924
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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