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2013 Fiscal Year Annual Research Report

クロマチン制御因子ポリコーム群による初期胚の細胞運命や分化段階の制御

Publicly Offered Research

Project AreaCell Community in early mammalian development
Project/Area Number 24116711
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

遠藤 充浩  独立行政法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 研究員 (40391883)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywordsクロマチン / ヒストン修飾 / 転写因子 / 胚性幹細胞 / 減数分裂 / 生殖細胞
Research Abstract

ヒストンH2Aに対するE3ユビキチンライゲース活性を有するポリコーム群遺伝子産物Ring1Bの作用機序の全体像を明らかにする目的で、Ring1Bと結合する分子の一つであるMBLRに注目した解析を行った。マウスES細胞においてMBLR複合体を精製し、質量分析解析を行ったところ、ポリコーム群関連因子Rybp・L3mbtl2や転写因子Mgaを含んでおり、従来のPRC1と呼ばれるポリコーム複合体とは異なる組成であった。ES細胞においてMBLRが結合するゲノム領域をChIP-seqにより調べた結果、減数分裂に関連する遺伝子の転写開始点周辺に結合し、RybpおよびMax (Mgaの結合パートナー)の結合様式と非常に強い相関があることが分かった。また、ES細胞においてMBLRを欠損させると、これら減数分裂関連遺伝子の発現が脱抑制した。MBLR欠損ES細胞において、Maxの結合様式には変化が見られなかった一方で、MBLR結合領域におけるRing1BおよびRybpの結合が消失し、モノユビキチン化H2A修飾(H2AK119u1)およびヒストンH3の27番目のリジン残基のトリメチル化修飾(H3K27me3)も消失していた。さらにES細胞でMaxの発現をノックダウンにより低下させると、MBLRの標的遺伝子への結合レベルが大きく低下し、これら遺伝子の発現が脱抑制した。MBLRの結合領域の遺伝子配列において、Max/Mgaの結合配列であるE-boxが高頻度に含まれることも分かった。以上の結果から、MBLRはES細胞においてRing1B, Rybp, Mga/Maxと共に非典型的なPRC1型ポリコーム複合体を形成し、転写因子Mga/Max依存性に減数分裂関連遺伝子へ結合し、ヒストン修飾(H2AK119u1およびH3K27me3)を介したメカニズムで標的遺伝子の転写抑制に寄与することが明らかになった。これはRing1Bが特定の転写因子と共役して働くことを示した新規の知見であり、減数分裂関連遺伝子が受ける固有の発現制御機構の一端を明らかにした点においても重要な知見である。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013 Other

All Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Presentation] Role of an atypical Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1) involving MBLR and Mga/Max in repressing meiosis-related genes in mouse ES cells2014

    • Author(s)
      遠藤充浩
    • Organizer
      第12回幹細胞シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学医学部 百年講堂
    • Year and Date
      20140530-20140531
  • [Presentation] MBLRポリコーム複合体による減数分裂遺伝子のエピジェネティック制御2014

    • Author(s)
      遠藤充浩
    • Organizer
      第8回日本エピジェネティクス研究年会
    • Place of Presentation
      伊藤国際学術研究センター(東京大学構内)
    • Year and Date
      20140525-20140527
  • [Presentation] Max-Pcgf6 axis assembles atypical Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1) and recruits PRC2 to repress germ cell-related genes in mouse ES cells2013

    • Author(s)
      遠藤充浩
    • Organizer
      NGS現場の会 第三回研究会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      20130904-20130905
  • [Presentation] Polycomb group protein Pcgf6 assembles atypical PRC1 and recruits PRC2 to repress germ cell-related genes in mouse ES cells2013

    • Author(s)
      遠藤充浩
    • Organizer
      The 61st NIBB Conference "Cellular Community in Mammalian Embryogenesis"
    • Place of Presentation
      NINS 岡崎コンファレンスセンター
    • Year and Date
      20130710-20130712
  • [Presentation] ヒトiPS細胞を用いた低線量放射線影響の研究

    • Author(s)
      遠藤充浩
    • Organizer
      第148回 原医研セミナー
    • Place of Presentation
      :広島大学原爆放射線医科学研究所
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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