2021 Fiscal Year Annual Research Report
ヒストンバリアントH2A.Z非ゲノム情報の複製における分子機構と制御クロストーク
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying replication of non-genomic codes that mediate plasticity and robustness for cellular inheritance |
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| Project/Area Number |
20H05378
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
原田 昌彦 東北大学, 農学研究科, 教授 (70218642)
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒストンバリアント / 細胞核 / クロマチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒストンバリアントのクロマチンへの導入は、遺伝子機能の制御に重要なメカニズムの一つである。H2AヒストンのバリアントであるH2A.Zは、ゲノムの特定領域に導入されることで遺伝子の発現制御を行うことが知られている。さらにH2A.Zは、発生・分化・細胞がん化などの高次生命機能の発現にも重要な役割を果たす。しかし、ヒストンバリアントH2A.Zがクロマチン上の特定領域に導入される分子メカニズムや、複製後もこのH2A.Zの非ゲノム情報が維持される機構は不明なままであり、H2A.Zがどのように高次生命機能の制御に関わるかについての分子機構は十分に解明されていない。本研究では、これらの問題の解決を目指し、
H2A.Z遺伝子破壊酵母株やテトラサイクリン誘導的にヒストンバリアントH2A.Z発現をシャットダウンできる脊椎動物培養細胞(DT40細胞）などを用いて解析を開始した。さらに本研究を進める中で開発された、デグロンによって一過的にH2A.Zを分解可能な線虫株を用いた解析も行った。前年度に引き続き、クロマチン免疫沈降法と次世代シークエンサーを用いたChIP-seq法でH2A.Z導入を解析し、外的環境変化に対応した遺伝子発現変化と合わせて解析したところ、H2A.Zが遺伝子発現における環境応答に重要な役割を果たすことが示された。また、線虫株で一過的にH2A.Zを発現して発生を観察することにより、線虫においてH2A.Zが発生や、生殖腺の分化に重要な役割を果たすことが示された。このデグロン分解系を導入した線虫のシステムは、今後、H2A.Zの高次生命機能発現への関与を解析する上で有用であることが示された。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] In Vitro-Evolved Peptides Bind Monomeric Actin and Mimic Actin-Binding Protein Thymosin-beta42021
Author(s)
Gubeli RJ, Bertoldo D, Shimada K, Gerhold CB, Hurst V, Takahashi Y, Harada K, Mothukuri GK, Wilbs J, Harata M, Gasser SM, Heinis C.
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Journal Title
ACS Chem Biol
Volume: 16
Pages: 820-828.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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