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2012 Fiscal Year Annual Research Report

RNAポリメラーゼIIによる転写の場のダイナミクス

Publicly Offered Research

Project AreaThe physicochemical field for genetic activities
Project/Area Number 23114711
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

木村 宏  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (30241392)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Keywords遺伝子発現 / クロマチン / ヒストンアセチル化 / 転写 / キネティックモデル / ChIP-seq / 生細胞計測
Outline of Annual Research Achievements

転写は、遺伝情報発現の出発点であるが、細胞核において転写の場がどのように構築され、制御されるのかについての基本的問題は解明されていない。本研究では、転写の場の形成機構を明らかにするために、転写誘導可能な遺伝子アレイを保持する細胞を用いて、RNAポリメラーゼIIの活性化動態の生細胞計測を行った。本年度は、遺伝子アレイへのRNAポリメラーゼIIの集積、転写開始、転写伸長の計測データをキネティックモデルへフィッティングし、最もよく適合するパラメータの数値を導き出した。その結果、ホルモン刺激による誘導後に転写因子(グルココルチコイド受容体)が遺伝子アレイに結合後、2~3分でRNAポリメラーゼIIがリクルートされ、そのうち10%程度が1分程度で転写を開始し、さらにそのうちの80%が2分程度で伸長反応に至ることが示唆された。この転写から伸長への高い遷移効率は、これまで他のモデル系で示唆されていた結果とは異なっていた。そこで、転写を誘導する前からアレイ上に存在するヒストンH3のアセチル化に着目し、誘導前のH3アセチル化レベルの違いとRNAポリメラーゼIIの動態との関係について解析したところ、高アセチル化状態にある遺伝子アレイでは、転写因子がより集積すること、及び、転写開始から伸長に至る過程が促進されることが明らかになった。このヒストンのアセチル化と転写伸長との関係については、ChIP-seqやmRNA-seqを用いたゲノムワイドの解析によっても支持された。これらの結果から、ヒストンH3のアセチル化は、転写の場の形成と転写伸長の誘導の両方を促進すると考えられた。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Cancer associated up-regulation of H3K9 trimethylation promotes cell motility in vitro and drives tumor formation in vivo.2013

    • Author(s)
      Yokoyama Y
    • Journal Title

      Cancer Sci

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1111/cas.12166

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chromosome engineering allows the efficient isolation of vertebrate neocentromeres.2013

    • Author(s)
      Shang WH
    • Journal Title

      Dev Cell

      Volume: 24 Pages: 635-648

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2013.02.009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vertebrate Spt2 is a novel nucleolar histone chaperone that assists in ribosomal DNA transcription.2013

    • Author(s)
      Osakabe A
    • Journal Title

      J Cell Sci

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1242/jcs.112623

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nap1 regulates proper CENP-B binding to nucleosomes.2013

    • Author(s)
      Tachiwana H
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res

      Volume: 41 Pages: 2869-2880

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2013.02.009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lamin B receptor recognizes specific modifications of histone H4 in heterochromatin formation.2013

    • Author(s)
      Hirano Y
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 287 Pages: 42654-42663

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.397950

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Histone chaperone activity of Fanconi anemia proteins, FANCD2 and FANCI, is required for DNA crosslink repair.2013

    • Author(s)
      Sato K
    • Journal Title

      EMBO J

      Volume: 31 Pages: 3524-2536

    • DOI

      10.1038/emboj.2012.197

  • [Presentation] Kinetics of RNA polymerase II transcription in living cells.2012

    • Author(s)
      Hiroshi Kimura
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-22 – 2012-09-24
    • Invited
  • [Remarks] 木村グループHP

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/kimura/index.html

  • [Remarks] 大阪大学生命機能研究科教員基本情報 木村 宏

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=jau=7721

URL: 

Published: 2018-02-02  

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