Studies of regulatory mechanisms of the heat shock response through controlling chromatin structure

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02697
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: Nakai Akira 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60252516)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瀧井 良祐 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (00419558)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 熱ショック応答 / 熱ショック転写因子 / プロテオスタシス / 転写 / クロマチン / がん / 悪性黒色腫

Outline of Final Research Achievements

Transcription of heat shock genes is regulated by heat shock transcription factor and is related with progression of diseases including cancer. In this research, based on identification and analysis of HSF1 transcriptional complexes, we investigated chromatin structure and transcription of heat shock genes, and showed regulatory mechanisms involving the histone acetyltransferase TRRAP/TIP60 complex and TRIM33/24 ubiquitin ligases, which were recruited to the heat shock gene promoters in a manner dependent on HSF1 phosphorylation. Furthermore, we showed that this HSF1 phosphorylation could be a target for therapeutic strategies of melanoma patients.

Free Research Field

医化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

熱ストレスによる熱ショック遺伝子の転写誘導は、誘導性遺伝子発現のモデルとして研究されてきた。本研究により、HSF1リン酸化によって誘導される新規のヒストンアセチル化依存的なヒストンユビキチン化の分子機構を明らかにし、一連のヒストン化学修飾がクロマチン構造と転写を制御することを示した。また、HSF1リン酸化とそのリン酸化酵素PLK1を抑制することが悪性黒色腫の治療法の開発に役立つことも示した。