ショウジョウバエヒストンメチル化酵素ｄＧ９ａ標的遺伝子のゲノムワイド探索

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24570211
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 山口 政光 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (00182460)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 英樹 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助教 (30570600)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 発生・分化 / 遺伝学 / 昆虫 / 遺伝子 / ヒストンメチル化酵素 / EGFR経路 / 形態形成 / オートファジー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、野生型ショウジョウバエ初期胚とヒストンメチル化酵素dG9aの突然変異系統初期胚の全RNAの網羅的解析を行うことにより、初期胚でのdG9a標的候補遺伝子のゲノムワイド探索を行う。またそれと並行してdG9aが誘導する成虫複眼形態異常（rough eye表現型）を指標とした遺伝学的スクリーニングを実施し、dG9a標的候補遺伝子のゲノムワイド探索を行うことを目的とした。
1)　初期胚でのdG9a標的候補遺伝子のゲノムワイド探索：前年度までに、dG9aの突然変異系統が胚発生の遅延を示すことと、この系統で体節形成遺伝子群の発現上昇が見られるが、時間的・空間的な発現パターンには変化が見られないことを明らかにしていた。これらの知見をまとめて論文投稿したが、1種類のdG9a突然変異系統での結果であるとの批判を受け、染色体欠失変異とのヘテロ接合体を作製し、得られた知見がバックグラウンド変異によるものでないことを証明した。また体節形成遺伝子群のいくつかの遺伝子について、定量的RT-PCR法での解析結果を加えて、RNA-seq法によって得られた結果を裏付けた。現在リバイス版を再投稿中である。
2）成虫複眼形態異常を指標とした遺伝学的スクリーニング：前年度までにEGFR経路に関わる遺伝子群やオートファジー関連遺伝子群をdG9a標的候補遺伝子として同定し、これらの知見をまとめた論文として投稿準備を進めつつある。またオートファジー関連遺伝子群が候補遺伝子として同定できたことに基づき、dG9a突然変異系統を飢餓状態においたところ、これが飢餓ストレスに高い感受性を示すことが明らかになった。さらに飢餓状態においてもdG9a突然変異系統では、オートファジーの誘導がかからないことが明らかとなった。この発見は、まだ良くわかっていないオートファジーのエピジェネティック制御を解析する上で大きな意義がある。

Research Products

• [Journal Article] Drosophila myeloid leukemia factor acts with DREF to activate the JNK signaling pathway. (2014)
  • Author(s): Yanai, H., Yoshioka, Y., Yoshida, H., Nakao, Y., Plessis, A. and Yamaguchi, M.
  • Journal Title: Oncogenesis Volume: 3 Pages: e98
  • DOI: 10.1038/oncsis.2014.13.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] DNA polymerase alpha interacts with PrSet7 and mediates H4K20 monomethylation in Drosophila. (2014)
  • Author(s): Sahashi, R., Crevel G., Pasko, J., Suyari, O., Nagai, R., Saura, M. M., Yamaguchi, M. and Cotterill, S.
  • Journal Title: J. Cell Sci. Volume: 127 Pages: 3066-3078
  • DOI: 10.1242/jcs.144501.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Metabolome analysis of Drosophila melanogaster during embryogenesis. (2014)
  • Author(s): Thuy An, P. N., Yamaguchi, M., Bamba, T. and Fukusaki, E.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9(8) Pages: e99519
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0099519.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genetic link between Cabeza, a Drosophila homologue of Fused in Sarcoma (FUS), and the EGFR signaling pathway. (2014)
  • Author(s): Shimamura, M., Kyotani, A., Azuma, Y., Yoshida, H., Nguyen, T. B., Mizuta, I., Yoshida, T., Mizuno, T., Nakagawa, M., Tokuda, T. and Yamaguchi, M.
  • Journal Title: Exp. Cell. Res. Volume: 326 Pages: 36-45
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2014.06.004.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Role of SCOX in determination of Drosophila melanogaster lifespan. (2014)
  • Author(s): Nguyen, T. B., Ida, H., Shimamura, M., Kitazawa, D., Akao, S., Yoshida, H., Inoue, Y. H. and Yamaguchi, M.
  • Journal Title: American J. Cancer Res. Volume: 4(4) Pages: 325-336
  • DOI: PMID: 25057436
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Structural characterization and subcellular localization of Drosophila organic solute carrier partner 1. (2014)
  • Author(s): Huu, N. T., Yoshida, H., Umegawachi, T., Miyata, S. and Yamaguchi, M.
  • Journal Title: BMC Biochemistry Volume: 15 Pages: 11
  • DOI: 10.1186/1471-2091-15-11
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Drosophila DOCK family protein Sponge regulates the JNK pathway during thorax development. (2014)
  • Author(s): Morishita, K., Ozasa, F., Eguchi, K., Yoshioka, Y., Yoshida, H., Hiai, H. and Yamaguchi, M.
  • Journal Title: Cell Struct. Funct. Volume: 39 Pages: 113-124
  • DOI: PMID: 25311449
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The Hippo pathway as a target of the Drosophila DRE/DREF transcriptional regulatory pathway. (2014)
  • Author(s): Vo, N., Horii, T., Yanai, H., Yoshida, H. and Yamaguchi, M.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 4 Pages: 7196
  • DOI: 10.1038/srep07196.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Ubiquitin carboxyl hydrolase L1 significance for human diseases. (2014)
  • Author(s): Suong, D. N. A., Thao, D. T. P., Yamaguchi, M. and Thuoc, T. L.
  • Journal Title: Protein Peptide Lett. Volume: 21(7) Pages: 624-630
  • DOI: 10.2174/0929866521666140403125959
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Drosophila Mcm10 is required for DNA replication and differentiation in the compound eye: possible interaction with HP4 and HP6 (2014)
  • Author(s): The Thi Thanh Vo, Sue Cotterill, Hideki Yoshida, Masamitsu Yamaguchi
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ALSモデルショウジョウバエを用いた分子シャペロンdmrjの生体内機能解析 (2014)
  • Author(s): 山本格、東裕美子、京谷茜、吉田英樹、水田依久子、上山盛夫、藤掛伸宏、水野敏樹、徳田隆彦、山口政光
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] 筋萎縮性側索硬化症(ALS)の分子病態解明へ向けての原因遺伝子FIG4を用いたショウジョウバエモデルの構築 (2014)
  • Author(s): 京谷茜、東裕美子、吉田英樹、水田依久子、水野敏樹、徳田隆彦、山口政光
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Role of histone methyltransferases dG9a during Drosophila embryogenesis – genome-wide identification of target genes (2014)
  • Author(s): Kohei Shimaji, Takahiro Konishi, Shintaro Tanaka, Hideki Yoshida, Yasuko Kato, Yasuyuki Ohkawa, Tetsuya Sato, Mikita Suyamam Hiroshi Kimura, Masamitsu Yamaguchi
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ショウジョウバエDOCK-familyタンパク質Ziziminの生体内機能解析 (2014)
  • Author(s): 小笹史登、森下和茂、宮嶋久雄、吉田英樹、宮田清司、山口政光
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ショウジョウバエエピジェネティックス制御因子Jumonji(dJmj)/Jarid2の核小体への局在 (2014)
  • Author(s): 後藤萌、戸田成美、吉田英樹、井上喜博、木村宏、山口政光
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ショウジョウバエ転写因子DREFによるHippo経路制御機構の解明 (2014)
  • Author(s): 堀井健志、Vo Nicole、梁井啓史、吉田英樹、山口政光
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ショウジョウバエ転写因子DREFとその相互作用因子群との相互作用の可視化 (2014)
  • Author(s): 吉野那月、The Thi Thanh Vo、廣瀬富美子、Mario Zurita、吉田英樹、山口政光
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] yki mRNAの細胞内局在を制御するシス配列とトランス因子の同定 (2014)
  • Author(s): 田中祐、梅河内隆成、山口政光、吉田英樹
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] A genome-wide screen for mRNAs targeting the ER in SRP-independent manner, and analysis on subcellular localization of yki mRNA (2014)
  • Author(s): Takanari Umegawachi, Hiromu Koshida, Momoko Yamada, Kazuma Usui, Tesuya Sato, Mikita Suyama, Megumi Ito, Yasuyuki Ohkawa, Masamitsu Yamaguchi, Hideki Yoshida
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Overexpression of tumor suppressor protein OSCP1/NOR1 induces apoptosis, ROS generation and ER stress during development of Drosophila melanogaster (2014)
  • Author(s): Tho Nguyen Huu, Yoshida Hideki, Yamaguchi Masamitsu
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ショウジョウバエ初期胚で見られるスプライシングバリアントによる細胞内局在の違い (2014)
  • Author(s): 西野冴香、田中領、Henry Krause、山口政光、吉田英樹
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] ショウジョウバエ初期胚を用いたpseudo-cleavage furrow局在を示すmRNAの局在化機構の解析 (2014)
  • Author(s): 田中領、西野冴香、Henry Krause、山口政光、吉田英樹
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Multiple reles of Drosophila Mcm10 during compound eye development (2014)
  • Author(s): Nicole Vo, Hideki Yoshida, Sue Cotterill, Masamitsu Yamaguchi
  • Organizer: 第66回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂（奈良市）
  • Year and Date: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [Presentation] Drosophila Mcm10 is required for DNA replication and differentiation in the compound eye (2014)
  • Author(s): Thi Thanh The Vo, Hideki Yoshida, Sue Cotterill, Masamitsu Yamaguchi
  • Organizer: The 11th Japanese Drosophila Research Conference
  • Place of Presentation: 金沢歌劇座（金沢市）
  • Year and Date: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [Presentation] Functional analysis of Drosophila histone methyltransferase G9a (2014)
  • Author(s): Kohei Shimaji, Shintaro Tanaka, Hiroshi Kimura, Yasuyuki Ohkawa, Tetsuya Sato, Mikita Suyama, Hideki Yoshida, Masamitsu Yamaguchi
  • Organizer: The 11th Japanese Drosophila Research Conference
  • Place of Presentation: 金沢歌劇座（金沢市）
  • Year and Date: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [Presentation] Localization analysis of predicted pseudo cleavage furrow-localized mRNA in Drosophila early embryos (2014)
  • Author(s): Ryo Tanaka, Saeka Nishino, Henry Krause, Masamitsu Yamaguchi, Hideki Yoshida
  • Organizer: The Nineteenth Annual Meeting of the RNA Society
  • Place of Presentation: Quebec city convention centre（カナダ・ケベックシティ）
  • Year and Date: 2014-06-03 – 2014-06-08
• [Presentation] Identification of non-canonical mRNAs targeting to the ER and analysis on subcellular localization of mRNAs by RNA imaging system (2014)
  • Author(s): Takanari Umegawachi, Hiromu Koshida, Momoko Yamada, Kazuma Usui, Tesuya Sato, Mikita Suyama, Megumi Ito, Yasuyuki Ohkawa, Masamitsu Yamaguchi, Henry M. Krause, Hideki Yoshida
  • Organizer: The Nineteenth Annual Meeting of the RNA Society
  • Place of Presentation: Quebec city convention centre（カナダ・ケベックシティ）
  • Year and Date: 2014-06-03 – 2014-06-08