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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Understanding how the transcription machinery regulates chromatin dynamics

Publicly Offered Research

Project AreaChromatin potential for gene regulation
Project/Area Number 19H05273
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

前島 一博  国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 教授 (00392118)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Keywordsクロマチン / 転写 / イメージング
Outline of Annual Research Achievements

一般に、ゲノムDNAの遺伝情報が読み出される転写が起きる際、DNAを含む高次構造であるクロマチンは緩くなり、よりダイナミックに動くと考えられてきた。しかし、研究代表者らは転写を阻害するとクロマチンの動きが逆に活発化することを見出した。本研究では、RNAポリメラーゼII(RNAPII)や他の転写因子が塊(ハブ)を作ってクロマチンの動きを抑える可能性を検証した。
転写装置の要であるRNAPIIの除去が、クロマチン動態へ及ぼす影響を計測するため、まずRNAPIIを除去するタイプの転写阻害剤であるα-amanitinでヒトRPE1細胞を処理した。1分子ヌクレオソーム測定で計測すると、ヌクレオソームの動きは上昇した。さらに、遺伝研 鐘巻らの協力でAID法によるRNAPIIの迅速除去をおこなった。その結果でも、ヌクレオソームの動きが顕著に上昇した。一方、転写装置ハブの構成因子候補であるMediatorをAID法を用いて除去しても、ヌクレオソームの動きに変化はなかった。この結果、Mediatorはクロマチンの束縛には関与しないことが示された。さらに、核小体内でrRNAの転写をおこなうRNA ポリメラーゼIの阻害実験をおこない、RNA ポリメラーゼ IとrDNAクロマチンの動きを測定した結果、rRNA転写の際も、RNA Polymerase Iが塊を作り、rDNAクロマチンを束縛していることが明らかとなった

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Colorado State University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Colorado State University
  • [Int'l Joint Research] Rice University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Rice University
  • [Journal Article] Fluid-like chromatin: toward understanding the real chromatin organization present in the cell.2020

    • Author(s)
      Maeshima, K., Tamura, S., Hansen, J.C., Itoh, Y.
    • Journal Title

      Current Opinion in Cell Biology

      Volume: 64 Pages: 77-89

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2020.02.016

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Heterogeneous fluid-like movements of chromatin and their implications to transcription.2020

    • Author(s)
      Ashwin, S.S., Maeshima, K., Sasai, M.
    • Journal Title

      Biophysical Reviews

      Volume: 12 Pages: 461-468

    • DOI

      10.1007/s12551-020-00675-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Local chromatin motion and transcription.2020

    • Author(s)
      Babokhov, M., Hibino, K., Ito, Y., Maeshima, K.
    • Journal Title

      Journal of Molecular Biology

      Volume: 432 Pages: 694-700

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2019.10.018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcriptional suppression of ribosomal DNA with phase separation.2020

    • Author(s)
      Ide, T., Ochi, H., Imai, R., Maeshima, K.
    • Journal Title

      Science Advances.

      Volume: 6 Pages: eabb5953

    • DOI

      10.1126/sciadv.abb5953

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 転写装置によるクロマチン動態制御の解明2021

    • Author(s)
      前島一博
    • Organizer
      新学術領域研究クロマチン潜在能Farewell Mini-symposium
  • [Presentation] Local chromatin motion in living human cells revealed by single nucleosome imaging2020

    • Author(s)
      Kazuhiro Maeshima
    • Organizer
      The 79th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association Symposium on “4D Nucleome in cancer” Hiroshima
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Toward understanding the real chromatin organization present in the cell2020

    • Author(s)
      Kazuhiro Maeshima
    • Organizer
      58th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • [Presentation] 転写装置によるクロマチン動態制御2020

    • Author(s)
      前島一博
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会シンポジュウム「クロマチンポテンシャルの階層縦断的研究」
  • [Book] 現代化学増刊46「相分離生物学の全貌」2020

    • Author(s)
      井手聖、前島一博
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      東京化学同人

URL: 

Published: 2021-12-27  

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