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2012 Fiscal Year Research-status Report

クロマチン脱修飾酵素によるヌクレオソームの制御研究

Research Project

Project/Area Number 24613007
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

梅原 崇史  独立行政法人理化学研究所, システム研究チーム, 上級研究員 (20415095)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsエピジェネティクス / クロマチン / ヒストン / 遺伝子発現 / 転写 / エピゲノム / メチル化 / 阻害剤
Research Abstract

本研究では、ヒト染色体・クロマチン構造の制御に関わるエピジェネティクス関連因子群のうち、乳がん・直腸がん・神経腫瘍などの難治性がんや生活習慣病の発症との関連が示唆されているヒストン脱メチル化酵素LSDファミリー等が、メチル化クロマチンを脱メチル化して転写抑制に働く分子機構をヌクレオソームコアの階層で解析することを研究目的としている。本年度は、ヒストン脱メチル化酵素LSDファミリーのうち、機能解析が遅れているヒトLSD2について真核細胞における発現系で複数のドメインタンパク質の発現・精製条件を検討し、LSD2の酵素活性領域を含むコンストラクトのタンパク質がメチル化ヒストンH3テイルを脱メチル化する活性を有することを確認した。また、ヒトLSDファミリーと再構成メチル化様ヌクレオソームとの結合解析、脱メチル化活性およびヌクレオソーム凝集活性を測定するため、H3のLys4残基の側鎖をジメチルリジン様側鎖にするための化学修飾を行い、このH3-K4me2様修飾を残基特異的に含むヌクレオソームコア粒子を試験管内において再構成した。さらに、ポリコム複合体によるヌクレオソームの修飾反応におけるヒストンテイルのメチル化様修飾の意義を検討した。上記に加えて、ヌクレオソームのDNAのメチル化の意義を検討するために、CpG配列のフルメチル化修飾またはヘミメチル化修飾を持つヌクレオソームコア粒子の調製方法の検討を開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請書の研究計画・方法に記載した平成24年度の計画内容通りに概ね進行しているため。

Strategy for Future Research Activity

研究計画の変更はないため、当初予定通りに推進する。ヌクレオソームコアの再構成にあたっては、ヒストンのメチル化のみに限局せずに、DNAのメチル化やヒストンのアセチル化等の化学修飾についても比較対照等のために調製・機能解析する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

該当なし

  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Structures of histone methyltransferase SET7/9 in complexes with adenosylmethionine derivatives2013

    • Author(s)
      Niwa, H., Handa, N., Tomabechi, Y., Honda, K., Toyama, M., Ohsawa, N., Shirouzu, M., Kagechika, H., Hirano, T., Umehara, T., Yokoyama, S.
    • Journal Title

      Acta Cryst. D

      Volume: 69 Pages: 595-602

    • DOI

      10.1107/S0907444912052092

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A tandem insertion vector for large-scale preparation of nucleosomal DNA2012

    • Author(s)
      Wakamori, M., Umehara, T., Yokoyama, S.
    • Journal Title

      Anal. Biochem.

      Volume: 423 Pages: 184-186

    • DOI

      10.1016/j.ab.2012.01.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural biology toward rational drug development in collaboration with molecular imaging2012

    • Author(s)
      Umehara, T., Shirouzu, M., Yokoyama, S.
    • Journal Title

      Curr. Med. Imaging Rev.

      Volume: 8 Pages: 308-313

    • DOI

      10.2174/157340512803759794

  • [Presentation] Structural study and drug development of a histone demethylase involved in repressive KLF pathway

    • Author(s)
      Takashi Umehara
    • Organizer
      FASEB Summer Research Conference on Biology and Pathobiology of Krueppel-like Factors
    • Place of Presentation
      Base Village, Snowmass Village, CO, USA
    • Invited
  • [Presentation] Structure analysis and drug development of transcription factor complexes

    • Author(s)
      Takashi Umehara and Shigeyuki Yokoyama
    • Organizer
      International Symposium on Development of Medical Technologies for Treating Intractable Cancers and Cardiovascular Diseases
    • Place of Presentation
      Univ. Tokyo, Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, Japan
    • Invited
  • [Presentation] 複数の残基特異的アセチル化を含む「エピヌクレオソーム」の再構成と機能解析

    • Author(s)
      梅原崇史, 若森昌聡, 須賀則之, 向井崇人, 寺田貴帆, 白水美香子, 坂本健作, 横山茂之
    • Organizer
      第6回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京都千代田区)
  • [Presentation] ヒストン脱メチル化酵素LSD1/KDM1の結晶構造解析と阻害剤開発

    • Author(s)
      梅原崇史, 三桝信哉, 佐藤 心, 須賀則之, 丹羽英明, 半田徳子, 横山茂之
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
  • [Presentation] エピジェネティックなヌクレオソームの調製技術

    • Author(s)
      梅原崇史
    • Organizer
      大阪大学蛋白質研究所セミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス(大阪府吹田市)
    • Invited
  • [Presentation] クロマチンを創る:エピジェネティック情報を持つヌクレオソームの試験管内再構成

    • Author(s)
      梅原崇史, 若森昌聡, 須賀則之, 向井崇人, 寺田貴帆, 白水美香子, 坂本健作, 横山茂之
    • Organizer
      細胞を創る研究会5.0
    • Place of Presentation
      東京工業大学すずかけ台キャンパス(神奈川県横浜市)
  • [Presentation] 創薬を指向した疾患関連タンパク質とその阻害剤複合体のX線結晶構造解析

    • Author(s)
      梅原崇史, 丹羽英明, 半田徳子, 影近弘之, 平野智也, 白水美香子, 横山茂之
    • Organizer
      第30回Photon Factoryシンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
  • [Presentation] 創薬を指向したエピジェネティクス研究の最前線

    • Author(s)
      梅原崇史
    • Organizer
      第133回日本薬学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • [Remarks] 理化学研究所 ライフサイエンス技術基盤研究センター エピジェネティクス制御研究ユニット

    • URL

      http://www.riken.jp/research/labs/clst/struct_synth_biol/bio_funct_mol_dev/epigen_drug_discov/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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