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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Regulation of chromatin and genome higher order structure by non-coding RNAs

Publicly Offered Research

Project AreaDynamic chromatin structure and function
Project/Area Number 16H01314
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

廣田 耕志  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (00342840)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords非コードRNA / クロマチン / 転写 / fbp1
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、H29年度には本領域の研究で、以下の研究成果を上げた。
1 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程度であることを見出した。2 mlonRNAの転写開始エレメントは、様々な遺伝子座で機能し、転写のみならず減数分裂期組換えの誘導にも寄与することを見出した。3 mlonRNAの転写開始エレメントのコンセンサス配列を決定し、ゲノム解析の結果、転写開始部位100bp程度の上流領域や減数分裂期組み換え部位に有意に多く存在することを見出した。4 mlonRNA転写に依存して、DNAトポロジカルストレスが発生し、この結果できるDNAスーパーコイル構造がヌクレオソームのポジショニングに効果を発揮することを見出した。
H30年度には、mlonRNAの転写開始によるクロマチン再編成の効果範囲の研究(上記1)とmlonRNA合成配列が他の遺伝子座で機能し転写のみならず減数分裂期組換えを上昇させることに寄与すること、コンセンサス配列の決定とそのゲノム解析の結果(上記2~3)、DNAスーパーコイル形成を介した非コードRNA転写によるクロマチン制御機構(上記4)の研究結果を論文にまとめる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (27 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] IFOM研究所(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      IFOM研究所
  • [Int'l Joint Research] ボストン大学/アメリカ国立衛生研究所/スローンケタリング癌研究所(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ボストン大学/アメリカ国立衛生研究所/スローンケタリング癌研究所
  • [Journal Article] Chromatin remodeler ALC1 prevents replication-fork collapse by slowing fork progression.2018

    • Author(s)
      Ooka M, Abe T, Cho K, Koike K, Takeda S, Hirota K.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 13(2) Pages: e0192421

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0192421.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ESCO1/2's roles in chromosome structure and interphase chromatin organization.2017

    • Author(s)
      Kawasumi R, Abe T, Arakawa H, Garre M, Hirota K, Branzei D.
    • Journal Title

      Genes Dev

      Volume: 31(21) Pages: 2136-2150

    • DOI

      10.1101/gad.306084.117.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ALC1/CHD1L, a chromatin-remodeling enzyme, is required for efficient base excision repair.2017

    • Author(s)
      Tsuda M, Cho K, Ooka M, Shimizu N, Watanabe R, Yasui A, Nakazawa Y, Ogi T, Harada H, Agama K, Nakamura J, Asada R, Fujiike H, Sakuma T, Yamamoto T, Murai J, Hiraoka M, Koike K, Pommier Y, Takeda S, Hirota K.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 12(11) Pages: e0188320

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0188320.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Recruitment and delivery of the fission yeast Rst2 transcription factor via a local genome structure counteracts repression by Tup1-family corepressors.2017

    • Author(s)
      Asada R, Umeda M, Adachi A, Senmatsu S, Abe T, Iwasaki H, Ohta K, Hoffman CS, Hirota K.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 45(16) Pages: 9361-9371

    • DOI

      10.1093/nar/gkx555.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Interplay between chromatin modulators and histone acetylation regulates the formation of accessible chromatin in the upstream regulatory region of fission yeast fbp1.2017

    • Author(s)
      Adachi A, Senmatsu S, Asada R, Abe T, Hoffman CS, Ohta K, Hirota K.
    • Journal Title

      Genes Genet Syst

      Volume: Epub ahead of print Pages: -

    • DOI

      10.1266/ggs.17-00018.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The dominant role of proofreading exonuclease activity of replicative polymerase ε in cellular tolerance to cytarabine (Ara-C).2017

    • Author(s)
      Tsuda M, Terada K, Ooka M, Kobayashi K, Sasanuma H, Fujisawa R, Tsurimoto T, Yamamoto J, Iwai S, Kadoda K, Akagawa R, Huang SN, Pommier Y, Sale JE, Takeda S, Hirota K.
    • Journal Title

      Oncotarget

      Volume: 8(20) Pages: 33457-33474

    • DOI

      10.18632/oncotarget.16508.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Human CTF18-RFC clamp-loader complexed with non-synthesising DNA polymerase ε efficiently loads the PCNA sliding clamp.2017

    • Author(s)
      Fujisawa R, Ohashi E, Hirota K, Tsurimoto T.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 45(8) Pages: 4550-4563

    • DOI

      10.1093/nar/gkx096.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 複製フォーク構成因子とヒストンバリアントH2AX、DNA修復因子の遺伝学的関係性の解析2018

    • Author(s)
      阿部拓也、廣田耕志
    • Organizer
      ヒストンバリアント研究会
  • [Presentation] metabolic stress-induced lncRNA(mlonRNA)転写によるクロマチン再編成は、転写と減数分裂期組換えを活性化する2017

    • Author(s)
      千松賢史、廣田耕志
    • Organizer
      染色体ワークショップ
  • [Presentation] DNA トポロジーによるヌクレオソームポジションの規定と転写制御2017

    • Author(s)
      浅田隆大、廣田耕志
    • Organizer
      染色体ワークショップ
  • [Presentation] 局所的ゲノム高次構造を介した転写因子の標的配列結合タイミング制御機構の解析2017

    • Author(s)
      恒川千明、廣田耕志
    • Organizer
      染色体ワークショップ
  • [Presentation] metabolic stress-induced lncRNA(mlonRNA)転写はクロマチン再編成を誘導し、転写と減数分裂期組換えを活性化させる2017

    • Author(s)
      千松賢史、廣田耕志
    • Organizer
      分子生物学会
  • [Presentation] The establishment of highly sensitive and quantitative analysis assay to detect chromosome loss using HSV-TK2017

    • Author(s)
      鈴木雄也、廣田耕志
    • Organizer
      分子生物学会
  • [Presentation] ALC1クロマチンリモデリング因子のゲノム維持における働き2017

    • Author(s)
      廣田耕志
    • Organizer
      分子生物学会
    • Invited
  • [Presentation] オーキシンデグロンシステムを用いたトポイソメラーゼ1の細胞内機能の解析2017

    • Author(s)
      梅村小雪、廣田耕志
    • Organizer
      分子生物学会
  • [Presentation] The regulation of Cohesin in higher eukaryotes2017

    • Author(s)
      阿部拓也、廣田耕志
    • Organizer
      Molecular and Cellular biology meeting in TMU
  • [Presentation] オーキシンデグロンシステムを用いたトポイソメラーゼ1の細胞内機能の解析2017

    • Author(s)
      梅村小雪、廣田耕志
    • Organizer
      バイオコンフェレンス
  • [Presentation] metabolic stress-induced lncRNA(mlonRNA)転写はクロマチン再編成を誘導し、転写と減数分裂期組換えを活性化させる2017

    • Author(s)
      千松賢史、廣田耕志
    • Organizer
      バイオコンフェレンス
  • [Presentation] The establishment of highly sensitive and quantitative analysis assay to detect chromosome loss using HSV-TK2017

    • Author(s)
      鈴木雄也、廣田耕志
    • Organizer
      バイオコンフェレンス
  • [Presentation] 非コードRNAの転写開始によって誘導されるクロマチン再編成の転写や組換えにおける役割2017

    • Author(s)
      廣田耕志
    • Organizer
      遺伝研研究会
    • Invited
  • [Presentation] 局所的ゲノム高次構造を介した転写因子の標的配列結合タイミング制御機構の解析2017

    • Author(s)
      浅田隆大、廣田耕志
    • Organizer
      クロマチン動構造ワークショップ
  • [Presentation] 長鎖 non-coding RNA 転写による クロマチン構造制御メカニズムの解明2017

    • Author(s)
      千松賢史、廣田耕志
    • Organizer
      クロマチン動構造ワークショップ
  • [Presentation] A method to evaluate the frequency of aneuploidy2017

    • Author(s)
      阿部拓也、廣田耕志
    • Organizer
      SMC proteins
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In vivo evidence for translesion DNA synthesis by replicative DNA polymeraseδ2017

    • Author(s)
      廣田耕志
    • Organizer
      US-JP DNA repair work meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Transcriptional activation via “catch-and-release” translocation of transcription factor Rst2 between activation sites is mediated by local higher-order genome structure2017

    • Author(s)
      浅田隆大、廣田耕志
    • Organizer
      The 9th International Fission Yeast Meeting
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-02-28  

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