Molecular mechanisms underlying heterochromatin assembly
| Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
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| Project/Area Number |
18H05532
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
中山 潤一 基礎生物学研究所, クロマチン制御研究部門, 教授 (60373338)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小布施 力史 大阪大学, 理学研究科, 教授 (00273855)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥142,090,000 (Direct Cost: ¥109,300,000、Indirect Cost: ¥32,790,000)
Fiscal Year 2021: ¥27,820,000 (Direct Cost: ¥21,400,000、Indirect Cost: ¥6,420,000)
Fiscal Year 2020: ¥27,820,000 (Direct Cost: ¥21,400,000、Indirect Cost: ¥6,420,000)
Fiscal Year 2019: ¥27,820,000 (Direct Cost: ¥21,400,000、Indirect Cost: ¥6,420,000)
Fiscal Year 2018: ¥30,810,000 (Direct Cost: ¥23,700,000、Indirect Cost: ¥7,110,000)
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| Keywords | ヘテロクロマチン / HP1 / ヒストン修飾 / 転写制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヘテロクロマチン構造形成の分子機構の解明を目指し、以下2つの課題を中心に研究を実施した。
【1】HP1によるヘテロクロマチンの制御（中山）：ヘテロクロマチン形成におけるHP1のアイソフォームの機能分担を明らかにするため、分裂酵母のSwi6とChp2に着目し解析を進めた。クロマチン分画法において、Chp2はSwi6に比べて強固にクロマチンに結合し、これがChp2特異的な機能に関与していることが示唆されている。本年は、Chp2独自の機能を理解することを目的とし、タンデムアフィニティー法によって新規のChp2相互作用因子の単離を試み、実際にその候補因子を見出した。
【2】増殖・分化のスイッチング過程におけるクロマチンの構造変換（中山・小布施）：分裂酵母の胞子形成に関して、昨年度までの研究によって安定的に胞子が得られるようになったので、本年はまず胞子のプロテオミクス解析を行い、栄養増殖細胞と胞子で存在量が変化するクロマチン因子の探索を行った。さらに胞子のクロマチン・ヒストンを濃縮する方法を検討した。ES細胞の分化系に関して、Setdb1と結合する因子として、C末端に保存されたCys-rich領域を持つ新規因子EPを同定した。EPと相同性が高いEPLは未分化なマウスES細胞のみで発現することから、ダブルノックアウトES細胞株を作製し、ヘテロクロマチンへの影響を解析した。また、機能未知のHP1結合タンパク質の解析から、不活性化X染色体に局在する因子HBiX2とHBiX3を見出した。両者はN末とC末に種間で保存されている領域を持つが、既知のドメインやモチーフは存在しない。HBiX2とHBiX3は、それぞれ保存されたC末端でヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）と相互作用することから、ヘテロクロマチン領域の低アセチル化状態の維持に寄与することが考えられた。
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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
研究項目1では、分裂酵母のHP1のアイソフォームの機能分担の解明を目指し、Chp2と相互作用する新規因子の候補を見出すことができたため。また研究項目2では、単離した分裂酵母の胞子の解析によって、胞子特異的に存在量が変動するクロマチン因子を同定することができ、ES細胞の分化系では、Setdb1と相互作用し未分化細胞特異的に発現する２つの因子EP、EPL、また不活性化X染色体に局在する２つの新規因子HBiX2、HBiX3を見出すことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究項目1では、引き続きChp2相互作用因子の解析を進める。研究項目２の分裂酵母の胞子形成に関しては、さらにヒストン・クロマチンを濃縮する方法を確立し、栄養増殖期と胞子形成の過程におけるヒストン修飾の変化を解析する。ES細胞の分化系に関しては、新たに見出したEP、EPLについて、未分化細胞のヘテロクロマチン形成における役割を検討する。またHBiX2、HBiX3については、不活性化X染色体の形成過程における機能を引き続き解析する。
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Report
(2 results)
Research Products
(32 results)
