2017 Fiscal Year Annual Research Report
人工触媒システムを用いたヒストンアシル化の機能解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic chromatin structure and function |
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| Project/Area Number |
16H01300
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川島 茂裕 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任講師 (40508115)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヒストン / 人工化学触媒 / アセチル化 / アシル化 / サーチュイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒストンは、クロマチンを構成する主要なタンパク質であり、DNAを折りたたんで核内に収納する役割を持つだけでなく、様々な翻訳後修飾をうけることにより、多様なヌクレオソーム構造とそれに伴う遺伝子転写等の動的制御を可能にしている。私はヒストンのリジン残基選択的にアシル化修飾を導入する人工化学触媒システムの開発を行い、その人工化学触媒システムを用いてヌクレオソームにリジン残基選択的アシル化を導入することにより、機能未知のヒストンアシル化の動的クロマチン制御における機能を明らかにすることを目的に本研究を行なった。平成29年度は、ヒストンを選択的にアシル化する二種類の人工化学触媒系(触媒＋アシルドナー)の開発に世界で初めて成功し、論文発表した（Ishiguro T et al. Chem 2017、Amamoto Y et al. J. Am. Chem. Soc. 2017）。さらに、この独自の化学触媒系を用いて調製したアシル化ヌクレオソームに対し、ヒトのサーチュインを作用させた後のヒストン修飾パターンについて、高速液体クロマトグラフィータンデム型質量分析計を用いた解析により、各残基の脱アシル化率を網羅的に定量化する系を確立した。その結果、ヒトSirt1－7のリジン残基およびアシル基選択性についての網羅的知見を得ることに成功した。特にがん化との関連がよく知られているSirt7は、自身のカルボキシ末端に存在する塩基性アミノ酸に富んだ領域を介してヌクレオソームに直接結合し、これまで主な標的と考えられていたヒストンH3の18番目のリジン残基よりも、36番目のリジン残基を効率的に脱アセチル化及び脱ブチリル化することを見出し、論文発表した(Tanabe K et al. Sci. Rep. 2018)。
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| Research Progress Status |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Synthetic chromatin acylation by artificial catalyst system.2017
Author(s)
Ishiguro T, Amamoto Y, Tanabe K, Liu J, Kajino H, Fujimura A, Aoi Y, Osakabe A, Horikoshi N, Kurumizaka H, Yamatsugu K, Kawashima SA, Kanai M
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Journal Title
Chem
Volume: 2
Pages: 840-859
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Synthetic Posttranslational Modifications: Chemical Catalyst-Driven Regioselective Histone Acylation of Native Chromatin.2017
Author(s)
Amamoto Y, Aoi Y, Nagashima N, Suto H, Yoshidome, Arimura Y, Osakabe A, Kato D, Kurumizaka H, Kawashima SA, Yamatsugu K, Kanai M
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Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 139
Pages: 7568-7576
DOI
Peer Reviewed
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