2016 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of chromatin and genome higher order structure by non-coding RNAs
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic chromatin structure and function |
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| Project/Area Number |
16H01314
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
廣田 耕志 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (00342840)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 非コードRNA / クロマチン / 転写 / fdp1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はこれまで、分裂酵母のグルコース飢餓ストレスに応答するfbp1遺伝子の活性化機構の解析を行い、発現誘導に先立ってfbp1遺伝子上流領域からのmlonRNAと名付けた非コードRNA転写が起こっていることを発見し、さらに、mlonRNA転写と共役した、転写因子結合部位のクロマチン再編成機構を発見していた(2008年Nature Hirota et al)。申請者は、独自に発見した非コードRNA転写の新機能のさらなる理解のために、H28年度には本領域の研究で、以下の研究成果を上げた。
（１）fbp1の転写活性化にはAtf1, Rst2, Php5が必要であり、抑制にはTup11/12リプレッサーが関わるが、３種の活性化因子がTup11/12を段階的に阻害することでクロマチン再編成や転写基本因子の結合安定化をすることでfbp1の活性化を引き起こすことを報告した。
（２）Tup11/12リプレッサーの欠損はストレスへの特異的対応が不良になったり、転写開始点の決定がぶれたりするなど、精密な転写の不良となることから、Tup11/12はクロマチンを閉じることによる転写抑制ではなく、転写の精密制御を行うことを解明した。（３）fbp1遺伝子活性化過程において、fbp1遺伝子座において高次のゲノム3D構造の変換が起こり、転写因子のタイムリーかつ特異的な結合を行う上で必須の役割を持つことを解明した。（４）mlonRNAの転写開始エレメントを同定し、このエレメントの移植などの実験で転写開始によるクロマチン制御の効果範囲が240bp程度であることや、減数分裂期組換え頻発部位でのクロマチン再編成と、組換え上昇につながることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初、mlonRNAによるfbp1遺伝子の制御に絞った研究を提案していたが、mlonRNA転写開始セレメントの同定によって、その効果領域や他の遺伝子座での機能の保存性に迫ることができた。さらに、mlonRNA転写によるクロマチン再編成が転写活性化のみならず組換えの活性化にも正に寄与することを示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
mlonRNAの転写開始エレメントが同定できたので、この配列を系統的に変異するなどして、共通配列を絞り込む。ゲノムワイドの情報学的解析を行い、mlonRNA配列はCRE配列(Atf1結合)などを比較分類し、同様の制御の行われている領域をしぼりこむ。
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[Journal Article] The Dominant Role of Proofreading Exonuclease Activity of Replicative Polymerase ε in Cellular Tolerance Contributes to Cellular Tolerance of Cytarabine (Ara-C)2017
Author(s)
Masataka Tsuda, Kazuhiro Terada, Masato Ooka, Koji Kobayashi, Hiroyuki Sasanuma, Ryo Fujisawa, Toshiki Tsurimoto, Junpei Yamamoto, Shigenori Iwai, Kei Kadoda, Remi Akagawa, Shar-yin Naomi Huang, Yves Pommier, Julian E. Sale, Shunichi Takeda, and Kouji Hirota
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Journal Title
Oncotarget
Volume: in press
Pages: in press
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] In vivo evidence for translesion synthesis by the replicative DNA polymerase δ.2016
Author(s)
Hirota K, Tsuda M, Mohiuddin, Tsurimoto T, Cohen IS, Livneh Z, Kobayashi K, Narita T, Nishihara K, Murai J, Iwai S, Guilbaud G, Sale JE, Takeda S.
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Journal Title
Nucleic Acids Res
Volume: 44(15)
Pages: 7242-50
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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