2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of histone modification, which is essential for the centromere formation and contributes to maintenance of chromosome stability
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26440190
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
堀 哲也 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (70550078)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | セントロメア / ヒストン修飾 / エピジェネティックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで、「セントロメア領域に特有なヒストン修飾」としてH4K20me1修飾が、機能的なセントロメア形成に必須であることを明らかにした。平成28年度では、DT40細胞で樹立したH4K20me1修飾導入に関与するモノメチル化修飾酵素(HMTx)の条件的遺伝子破壊株を使用し、HMTxの欠損によるH4K20me1修飾導入の阻害がセントロメア機能に与える影響を解析した。その結果、細胞周期S期の進行が阻害され細胞死が誘導されたが、本実験系では明瞭なセントロメア機能への影響は観察されなかった。現在、各細胞周期におけるHMTxの欠損によるセントロメア機能への影響を調べるために、短時間でタンパク質を分解できる実験系 (AID法) を利用した解析を進めている。
平成27年度までに、２種のヒストン修飾「ヒストンH4の5番目、12番目のLys残基のアセチル化（H4K5ac, H4K12ac）」が、クロマチンへ取り込まれる前のCENP-A-ヒストンH4複合体に導入されることを見出していた。平成28年度では、その生物学的意義を明らかにすることを目的に、生化学的および細胞生物学的解析を行った。ヒストンH4の5番目、12番目のLys残基にアルギニン変異を導入しアセチル化修飾を阻害する実験を行ったところ、効率的なセントロメア領域へのCENP-Aの取り込みが阻害された。さらに、これら修飾を導入するアセチル化酵素複合体の構成因子RbAp48を欠損させたところ、H4K5, H4K12のアセチル化が阻害され、セントロメア領域へのCENP-Aの取り込みが阻害された。これら結果から、H4K5ac, H4K12ac修飾は、セントロメア領域へのCENP-Aの取り込みに必須な修飾であると結論し、報告した（Shang et al., Nature Commun., 2016)。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Acetylation of histone H4 lysine 5 and 12 is required for CENP-A deposition into centromeres2016
Author(s)
Shang, W. H. Hori, T. Westhorpe, F. G. Godek, K. M. Toyoda, A. Misu, S. Monma, N. Ikeo, K. Carroll, C. W. Takami, Y. Fujiyama, A. Kimura, H. Straight, A. F. Fukagawa, T.
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Journal Title
Nature communications
Volume: 7
Pages: 13465
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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