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2013 Fiscal Year Annual Research Report

骨格筋分化の運命を決定する高次クロマチン構造制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number 23310134
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

大川 恭行  九州大学, 医学研究院, 准教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡田 誠司  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30448435)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsクロマチン / 骨格筋分化 / 次世代シークエンサー / ジーンクラスタリング
Research Abstract

細胞分化初期の骨格筋分化において、遺伝子座が核内で集積するジーンクラスタリング現象を見出してきた。この形成は骨格筋のみならず、脂肪細胞や色素細胞等複数の細胞分化、特にクロマチンリモデリング因子Brg1の活性化に関わるものに多く見られた。 クロマチンリモデリング因子の活性化を抑止した細胞では遺伝子近接現象が消失し、且つ骨格筋分化も抑制された。同様の現象がシグナル伝達経路依存的に脂肪細胞分化にも起こることが明らかとなり報告をした。そしてBrg1 を起点とするジーンクラスタリング現象について更に解析を進めることとした。その結果、Brg1の活性化を抑制した場合、これまでの骨格筋分化で見受けられた知見同様に(1)分化初期に認められるジーンクラスタリングがおこらない、(2)その後RNA factoryの形成も阻害される、ことが明らかとなった。これは転写において、ジーンクラスタリングが転写そのものを制御しているわけではなく、転写開始以前になんらかの高次制御を行っていることを示唆している。本発見は、我々のこれまでの知見を別の発生分化系である脂肪細胞分化系で検証できたものである。そこで我々は、更にギガシークエンサーを応用した4Cを用いた効率的なアプローチを取り入れた。バイアスなしにゲノムワイドなジーンクラスタリング現象の把握が可能であり、現在広く取り入れられている解析である。解析の結果、分化段階特異的な遺伝子座近接部位がゲノム上に存在すること、その多くが遺伝子のプロモーターもしくは他の制御領域に位置していることが明らかとなった。また、細胞を問わず常に他の遺伝子と近接している領域が存在しており、強固な高次構造の骨格となる構造体が存在していること、そしてこれらの構造がさまざまな遺伝子群の発現制御に正負両面から多面的に関わっていることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Generation of a monoclonal antibody for INI1/hSNF5/BAF47.2014

    • Author(s)
      Harada A, Hayashi M, Kuniyoshi Y, Semba Y, Sugahara S, Tachibana T, Ohkawa Y, Fujita M.
    • Journal Title

      Monoclon Antib Immunodiagn Immunother.

      Volume: 33 Pages: 49-51

    • DOI

      10.1089/mab.2013.0065.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Production of a monoclonal antibody for C/EBPβ: the subnuclear localization of C/EBPβ in mouse L929 cells.2014

    • Author(s)
      Harada A, Okazaki E, Okada S, Tachibana T, Ohkawa Y.
    • Journal Title

      Monoclon Antib Immunodiagn Immunother.

      Volume: 33 Pages: 34-37

    • DOI

      10.1089/mab.2013.0069.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The PPARγ locus makes long-range chromatin interactions with selected tissue-specific gene loci during adipocyte differentiation in a protein kinase A dependent manner.2014

    • Author(s)
      LeBlanc SE, Wu Q, Barutcu AR, Xiao H, Ohkawa Y, Imbalzano AN.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 9 Pages: e86140

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0086140. eCollection 2014.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wnt signaling regulates left-right axis formation in the node of mouse embryos.2013

    • Author(s)
      Kitajima K, Oki S, Ohkawa Y, Sumi T, Meno C.
    • Journal Title

      Dev Biol.

      Volume: 380 Pages: 222-232

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2013.05.011.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human TREX component Thoc5 affects alternative polyadenylation site choice by recruiting mammalian cleavage factor I.2013

    • Author(s)
      Katahira J, Okuzaki D, Inoue H, Yoneda Y, Maehara K, Ohkawa Y.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 41 Pages: 7060-7072

    • DOI

      10.1093/nar/gkt414.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ly6C+ Ly6G- Myeloid-derived suppressor cells play a critical role in the resolution of acute inflammation and the subsequent tissue repair process after spinal cord injury.2013

    • Author(s)
      Saiwai H, Kumamaru H, Ohkawa Y, Kubota K, Kobayakawa K, Yamada H, Yokomizo T, Iwamoto Y, Okada S.
    • Journal Title

      J Neurochem.

      Volume: 125 Pages: 74-88

    • DOI

      10.1111/jnc.12135.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Therapeutic activities of engrafted neural stem/precursor cells are not dormant in the chronically injured spinal cord.2013

    • Author(s)
      Kumamaru H, Saiwai H, Kubota K, Kobayakawa K, Yokota K, Ohkawa Y, Shiba K, Iwamoto Y, Okada S.
    • Journal Title

      Stem Cells.

      Volume: 31 Pages: 1535-1547

    • DOI

      10.1002/stem.1404.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A panel of specific monoclonal antibodies directed against various phosphorylated histones H3.2013

    • Author(s)
      Yoshimi T, Ohkawa Y, Azuma M, Tachibana T.
    • Journal Title

      Monoclon Antib Immunodiagn Immunother.

      Volume: 32 Pages: 119-124

    • DOI

      10.1089/mab.2012.0105.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] β-Catenin signaling regulates Foxa2 expression during endometrial hyperplasia formation.2013

    • Author(s)
      Villacorte M, Suzuki K, Hirasawa A, Ohkawa Y, Suyama M, Maruyama T, Aoki D, Ogino Y, Miyagawa S, Terabayashi T, Tomooka Y, Nakagata N, Yamada G.
    • Journal Title

      Oncogene.

      Volume: 32 Pages: 3477-3482

    • DOI

      10.1038/onc.2012.376.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The formation of nucleosome positioning patterns flanked by transcription factor binding site2014

    • Author(s)
      Kazumitsu Maehara, Yasuyuki Ohkawa
    • Organizer
      Keystone Symposia
    • Place of Presentation
      Santa Fe Community Convention Center(USA)
    • Year and Date
      20140206-20140206
  • [Presentation] The balance of histone H3 variants around transcription start sites dictates cell differential potential2014

    • Author(s)
      Akihito Harada, Kazumitsu Maehara, Yasuyuki Ohkawa
    • Organizer
      Keystone Symposia
    • Place of Presentation
      Santa Fe Community Convention Center(USA)
    • Year and Date
      20140206-20140206
  • [Presentation] 骨格筋分化運命を決定するゲノムマーキング機構2014

    • Author(s)
      大川 恭行
    • Organizer
      IGER seminar
    • Place of Presentation
      名古屋大学理学E館 131号室(名古屋)
    • Year and Date
      20140115-20140115
    • Invited
  • [Presentation] 単一のChIP-Seqデータを使った細胞分化におけるヌクレオソーム配置と転写因子結合の一体的解析2013

    • Author(s)
      前原 一満, 大川 恭行
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫)
    • Year and Date
      20131205-20131205
  • [Presentation] ヒストンH3バリアントは骨格筋分化能を決定する2013

    • Author(s)
      大川 恭行,原田 哲仁, 前原 一満
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫)
    • Year and Date
      20131205-20131205
  • [Presentation] ヒストンH3バリアントの選択的取り込みは骨格筋分化能を支配する2013

    • Author(s)
      原田 哲仁,前原 一満,佐藤 優子,今野 大治郎,立花 太郎,木村 宏,大川 恭行
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫)
    • Year and Date
      20131205-20131205
  • [Presentation] マウス胚性幹細胞においてChromodomain Helicase DNA binding protein (Chd5)はOct3/4と共役して未分化性の維持に寄与する2013

    • Author(s)
      林 正康, 小田原 淳,原田 哲仁,前原 一満, 吉見 智彦,立花 太郎,赤司 浩一,大川 恭行
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫)
    • Year and Date
      20131204-20131204
  • [Presentation] RNA polymerase IIのC末端ドメイン構造の非リン酸化修飾の網羅的解読2013

    • Author(s)
      小田原 淳, 前原 一満, 成相 直樹,原田 哲仁,林 正康,植野 和子,吉見 智彦,立花 太郎, 長崎 正朗, 赤司 浩一,大川 恭行
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫)
    • Year and Date
      20131203-20131203
  • [Presentation] 骨格筋分化運命決定のメカニズムを追う~クロマチン構造からみる筋形成~2013

    • Author(s)
      大川 恭行
    • Organizer
      第一回若手による骨格筋研究会
    • Place of Presentation
      京都大学 iPS細胞研究所(京都)
    • Year and Date
      20131126-20131126
    • Invited
  • [Presentation] Epigenomic approach unveils cell fate decision2013

    • Author(s)
      大川 恭行
    • Organizer
      日本遺伝学会第85回大会
    • Place of Presentation
      慶応大学 日吉キャンパス(神奈川)
    • Year and Date
      20130921-20130921
    • Invited
  • [Presentation] ヒストンバリアントによる細胞運命制御2013

    • Author(s)
      大川 恭行
    • Organizer
      セミナー
    • Place of Presentation
      (独)国立成育研究医療センター(東京)
    • Year and Date
      20130919-20130919
    • Invited
  • [Presentation] High order chromatin regulation in skeletal muscle differentiation2013

    • Author(s)
      Yasuyuki Ohkawa, Hitoshi Kurumizaka, Hiroshi Kimura
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      20130912-20130912
  • [Presentation] Histone bariants determine the lineage potential of skeletal muscle2013

    • Author(s)
      大川 恭行
    • Organizer
      Fukuoka Internasional Symposium on Genomics & Epigenomics 2013
    • Place of Presentation
      九州大学 総合研究棟(福岡)
    • Year and Date
      20130910-20130910
  • [Presentation] 生命を形作る道の暗号を解読する2013

    • Author(s)
      大川 恭行
    • Organizer
      一般公開シンポジウム「DNAをあやつる生物のしくみ」
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンタービル(大阪)
    • Year and Date
      20130825-20130825
  • [Presentation] 細胞分化における高次クロマチン構造制御機構2013

    • Author(s)
      大川 恭行
    • Organizer
      千里ライフサイエンスセミナー「エピジェネティクス制御からの生命活動の理解とその展望」
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンタービル(大阪)
    • Year and Date
      20130704-20130704
    • Invited
  • [Presentation] ヒストンバリアントH3.3による細胞運命決定2013

    • Author(s)
      大川 恭行
    • Organizer
      第65回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      ウィンクあいち(愛知)
    • Year and Date
      20130620-20130620
  • [Presentation] 共局在性を評価する回帰モデルとENCODEデータセットを用いたChlP-seqデータの複数サンプル比較解析法2013

    • Author(s)
      前原 一満、小田原 淳、原田 哲仁、大川 恭行
    • Organizer
      第65回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      ウィンクあいち(愛知)
    • Year and Date
      20130619-20130619
  • [Presentation] A novel approach to identify mutations responsible for leukemogenesis based on epigenetic inforimation2013

    • Author(s)
      小田原 淳, Kohta Miyawaki ,Junichiro Yuda,林 正康,前原 一満,Kentaro Kohno ,Takahiro Shima , Masao Nagasaki,大川 恭行, Koichi Akashi
    • Organizer
      第11回幹細胞シンポジウム
    • Place of Presentation
      伊藤国際学術研究センター(東京)
    • Year and Date
      20130518-20130518
  • [Presentation] ヒストンバリアントによる骨格筋運命決定2013

    • Author(s)
      大川恭行, 原田哲仁
    • Organizer
      第7回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂
    • Year and Date
      2013-05-31
  • [Presentation] 次世代シークエンサーによる細胞分化運命決定メカニズムの解明2013

    • Author(s)
      大川恭行
    • Organizer
      第56回日本腎臓学会学術総会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2013-05-11
  • [Book] 実験医学2013

    • Author(s)
      大川 恭行, 原田 哲仁
    • Total Pages
      2083-2088
    • Publisher
      羊土社
  • [Remarks] エピジェネティクス分野 / 大川研究室 (九州大学 医学研究院 先端医療医学部門)

    • URL

      http://chromatin.med.kyushu-u.ac.jp/

  • [Remarks] 平成25年~29年度 新学術領域研究 「動的クロマチン構造と機能」

    • URL

      http://nucleosome.kyushu-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2015-05-28   Modified: 2020-04-17  

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