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2016 Fiscal Year Annual Research Report

転写サイクルにおけるクロマチンリモデリング複合体の動的リサイクルの解明

Publicly Offered Research

Project AreaIntegral understanding of the mechanism of transcription cycle through quantitative, high-resolution approaches
Project/Area Number 15H01340
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

原田 昌彦  東北大学, 農学研究科, 准教授 (70218642)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywordsクロマチンリモデリング複合体 / アクチンファミリー / 転写
Outline of Annual Research Achievements

細胞核内でゲノムが形成するクロマチン構造が、転写を含む様々な転写サイクルを制御している。本研究では、クロマチンリモデリング複合体の転写サイクルへの関与について解析を行なった。特に、クロマチンリモデリング複合体に含まれるアクチン関連タンパク質の分子数は、クロマイチンリモデリング複合体の多様な機能と比べて、著しく分子数が少ないことや、進化的な保存性が高い。そこで、本研究では、これらのアクチン関連タンパク質(actin-related protein; Arp)に特に注目して、解析を行なった。1分子イメージングによって、INO80複合対中のArp5, Arp8、Arp4の挙動を比較解析したところ、これらが異なった細胞核内動態示した。また、Arp5, Arp8の遺伝子破壊細胞の表現形の比較によっても、これらのArpが複合体中で、特異的な機能を有することが示された。たとえば、Arp8は複合体のクロマチン結合に必要なのに対し、Arp5は複合体の活性化に必要であった。Arp5, Arp8の核内機能をさらに解析するために、bicyclic peptideを利用した。bicyclic peptideを細胞に導入し、INO80複合体の活性を解析したところ、これらのpeptideによってINO80複合体の活性が抑制されることが示された。がん細胞ではINO80複合体の活性が更新されていることが報告されているが、これらのbicyclic peptideによるがん細胞の増殖抑制の可能性も示された。今後、さらにArp5とArp8に対するbicyclic peptideの作用の違いなどについても解析を進める予定である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 7 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Illinois at Chicago(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Illinois at Chicago
  • [Int'l Joint Research] FMI(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      FMI
  • [Journal Article] Quantitative regulation of histone variant H2A.Z during cell cycle by ubiquitin proteasome system and SUMO-targeted ubiquitin ligases2017

    • Author(s)
      Daisuke Takahashi, Yuki Orihara, Saho Kitagawa, Masayuki Kusakabe, Takahiro Shintani, Yukako Oma, Masahiko Harata
    • Journal Title

      Biosci. Biotechnol. Biochem

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Actin Family Proteins in the Human INO80 Chromatin Remodeling Complex Exhibit Functional Roles in the Induction of Heme Oxygenase-1 with Hemin.2017

    • Author(s)
      Takahashi, Y., Murakami, H., Akiyama, Y., Katoh, Y., Oma, Y., Nishijima, H., Shibahara, K.I., Igarashi, K., Harata, M.
    • Journal Title

      Front. Genet.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nuclear F-actin enhances the transcriptional activity of β-catenin by increasing its nuclear localization and binding to chromatin.2016

    • Author(s)
      Yamazaki, S., Yamamoto, K., de Lanerolle, P., Harata, M.
    • Journal Title

      Histochem. Cell. Biochem.

      Volume: 145 Pages: 388-399

    • DOI

      10.1007/s00418-016-1416-9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Genetic complementation analysis showed distinct contributions of the N-terminal tail of H2A.Z to epigenetic regulations.2016

    • Author(s)
      Kusakabe, M., Oku, H., Matsuda, R., Hori, T., Muto, A., Igarashi, K., Fukagawa, T., Harata, M.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 21 Pages: 122-135

    • DOI

      10.1111/gtc.12327.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] エピジェネティクスによる生命機能制御:基本メカニズムから人為的操作の可能性まで2017

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度京都大会
    • Place of Presentation
      京都女子大(京都府京都市)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
    • Invited
  • [Presentation] Roles of actin and actin-related proteins in chromatin and nuclear organization2017

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Organizer
      Nuclear actin in the regulation of transcription and nuclear structure
    • Place of Presentation
      近畿大学(和歌山紀の川市)
    • Year and Date
      2017-01-26
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Actin-histone cross talk in chromatin and nuclear organization.2017

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Organizer
      Japan-Swiss Symposium Chromatin Structure and Dynamics
    • Place of Presentation
      FMI, Basel Switzerland
    • Year and Date
      2017-01-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ゲノム機能制御におけるヒストンバリアントとアクチンファミリーのインタープレイ2016

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Organizer
      平成28年度遺伝研研究会  「クロマチン・細胞核の動的構造変換とエピジェネティック制御」
    • Place of Presentation
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • Year and Date
      2016-10-27 – 2016-10-28
    • Invited
  • [Presentation] クロマチンおよび細胞核の構造による遺伝子発現の階層的制御2016

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [Presentation] Modulating gene functions for immunity and susceptibility to diseases: Towards epigenetic control of innate immunity.2016

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Organizer
      Lorentz Center Workshop “Innate Immunity of Crops, Livestock and Fish: The Dawn of Agricultural Immunology”
    • Place of Presentation
      Leiden University, Leiden, Netherlands
    • Year and Date
      2016-09-19 – 2016-09-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Involvement of SUMO-targeted ubiquitin ligase in the establishment of damage dependent sister chromatid cohesion.2016

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Organizer
      ICY2016
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台(兵庫県淡路市)
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞核内の遺伝子の棲み分け2016

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Organizer
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域「動的クロマチン構造と機能」 一般公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-08-21
    • Invited
  • [Presentation] H2A.Z and actin family proteins in functional chromatin organization.2016

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Organizer
      Colorado Chromatin Meeting
    • Place of Presentation
      Colorado State University, Colorado, USA
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] ナノバイオ・メディシン―遺伝子工学の革命ゲノム編集2017

    • Author(s)
      原田昌彦
    • Total Pages
      印刷中
    • Publisher
      近代科学社
  • [Remarks] http://www.harata-lab.org/

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-01-28  

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