2019 Fiscal Year Annual Research Report
サブテロメアクロマチンポテンシャルの分子メカニズム
Publicly Offered Research
| Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
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19H05262
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加納 純子 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10323809)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 染色体 / テロメア / サブテロメア / クロマチン / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
線状染色体の末端に存在するドメインであるテロメアに隣接して「サブテロメア」と呼ばれるドメインが存在する。サブテロメアは、長大な重複配列が存在する等の実験手法的困難から、その機能がほとんど明らかにされてこなかった“染色体の未開の地”である。そこで、我々は最近、分裂酵母のセントロメアタンパク質Sgo2が、間期特異的にサブテロメアにリクルートされ、高度に凝縮したKnobクロマチン構造の形成を誘導し、サブテロメア遺伝子群の発現量の維持（抑制）などに寄与していることを発見した。しかし、Sgo2の具体的な作用機序は全くわかっていない。そこで本研究では、サブテロメアの特徴的なクロマチン構造がどのように形成され、どのようにサブテロメア内外の遺伝子発現を制御しているのかを明らかにすることにより、サブテロメアのクロマチンポテンシャルの実体を解明することを目的とした。まず、sgo2破壊株と同様にサブテロメア遺伝子発現に異常を示す変異株のスクリーニングを行い、変異部位を同定したところ、ヒストンアセチル化酵素遺伝子などが見つかった。それらの遺伝子破壊株では、サブテロメアのknob構造やSgo2局在が異常になっていたことから、ヒストンのアセチル化がknob構造形成に重要であることがわかった。一方、サブテロメアとユークロマチンの境界を決定する分子メカニズムを探るため、サブテロメアに隣接する領域にヘテロクロマチンが侵入している変異株をスクリーニングした結果、１０株以上のサブテロメア境界異常株を取得することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
サブテロメアのクロマチン構造の形成や制御に関する新規遺伝子を多く取得できており、今後包括的な理解が進むことが大いに期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、取得済みの変異株の解析を進め、学術論文として発表する。具体的には、knob形成とヒストンアセチル化、その他のヒストン修飾やSgo2との関連について解析する。サブテロメアの境界については、取得した変異株のゲノムを次世代シークエンサーによって配列決定し、変異部位を同定する。その変異遺伝子について、クロマチン制御との関連を解析する。
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[Journal Article] Complete sequences of Schizosaccharomyces pombe subtelomeres reveal multiple patterns of genome variation.2021
Author(s)
Oizumi, Y., Kaji, T., Tashiro, S., Takeshita, Y., Date, Y., and Kanoh, J.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 611
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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