性染色体ヘテロクロマチンが規定する性スペクトラム

• 研究領域: 性スペクトラム - 連続する表現型としての雌雄
• 研究課題/領域番号: 17H06426
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 長尾 恒治 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60426575)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 106,210千円 (直接経費: 81,700千円、間接経費: 24,510千円); 2021年度: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円); 2020年度: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円); 2019年度: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円); 2018年度: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円); 2017年度: 26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円)
• キーワード: 性スペクトラム / エピジェネティクス / X染色体不活性化 / 性スぺクトラム

研究成果の概要

性染色体ヘテロクロマチンによる性スペクトラムの定位の機構を明らかにするため、不活性X染色体のヘテロクロマチン構造に必要なSMCHD1の機能を明らかにしました。SMCHD1は、分化の過程でX染色体の不活性化を維持するために必要であること、不活性X染色体全域に渡って形成される抑制型ヒストン修飾パターンの形成に必要であることを明らかにしました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

哺乳類では、雌雄間で数が異なるX染色体上の遺伝子量を補償するため、雌では2本あるX染色体のうちの一方のX染色体では、遺伝子発現が発生のごく初期から染色体全域に渡って不活性化されます。このため女性の体細胞には、男性と異なり巨大なヘテロクロマチンである不活性X染色体が保持されているという特徴があります。そのため、不活性X染色体が構築され、維持される仕組みや、不活性X染色体が核内の他の遺伝子に与える影響への理解が進むことで、女性に偏る疾患の予防・治療へと繋がります。

研究成果

• [雑誌論文] Polycomb repressive complexes 1 and 2 are each essential for maintenance of X inactivation in extra-embryonic lineages (2023)
  • 著者名/発表者名: Masui Osamu、Corbel Catherine、Nagao Koji、Endo Takaho A.、Kezuka Fuyuko、Diabangouaya Patricia、Nakayama Manabu、Kumon Mami、Koseki Yoko、Obuse Chikashi、Koseki Haruhiko、Heard Edith
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 巻: 25 号: 1 ページ: 134-144
  • DOI: 10.1038/s41556-022-01047-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SmcHD1 underlies the formation of H3K9me3 blocks on the inactive X chromosome in mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Ichihara Saya、Nagao Koji、Sakaguchi Takehisa、Obuse Chikashi、Sado Takashi
  • 雑誌名: Development 巻: 149 号: 15
  • DOI: 10.1242/dev.200864
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RNaseH2A downregulation drives inflammatory gene expression via genomic DNA fragmentation in senescent and cancer cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Sugawara S, Okada R, Loo TM, Tanaka H, Miyata K, Chiba M, Kawasaki H, Katoh K, Kaji S, Maezawa Y, Yokote K, Nakayama M, Oshima M, Nagao K, Obuse C, Nagayama S, Takubo K, Nakanishi A, Kanemaki MT, Hara E, Takahashi A.
  • 雑誌名: Commun Biol 巻: 5 号: 1 ページ: 1420-1420
  • DOI: 10.1038/s42003-022-04369-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Protein phosphatase 1 acts as a RIF1 effector to suppress DSB resection prior to Shieldin action (2021)
  • 著者名/発表者名: Isobe Shin-Ya、Hiraga Shin-ichiro、Nagao Koji、Sasanuma Hiroyuki、Donaldson Anne D.、Obuse Chikashi
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 36 号: 2 ページ: 109383-109383
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109383
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Asymmetrical localization of Nup107-160 subcomplex components within the nuclear pore complex in fission yeast (2019)
  • 著者名/発表者名: Asakawa Haruhiko、Kojidani Tomoko、Yang Hui-Ju、Ohtsuki Chizuru、Osakada Hiroko、Matsuda Atsushi、Iwamoto Masaaki、Chikashige Yuji、Nagao Koji、Obuse Chikashi、Hiraoka Yasushi、Haraguchi Tokuko
  • 雑誌名: PLOS Genetics 巻: 15 号: 6 ページ: 008061-1008061
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1008061
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genome-wide stability of the DNA replication program in single mammalian cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Saori Takahashi, Hisashi Miura, Takahiro Shibata, Koji Nagao, Katsuzumi Okumura, Masato Ogata, Chikashi Obuse, Shin-ichiro Takebayashi and Ichiro Hiratani
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 51 号: 3 ページ: 529-540
  • DOI: 10.1038/s41588-019-0347-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of SmcHD1 in establishment of epigenetic states required for the maintenance of the X-inactivated state in mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara Yuki、Nagao Koji、Blewitt Marnie、Sasaki Hiroyuki、Obuse Chikashi、Sado Takashi
  • 雑誌名: Development 巻: 145 号: 18 ページ: 806-821
  • DOI: 10.1242/dev.166462
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Nucleosomes around a mismatched base pair are excluded via an Msh2-dependent reaction with the aid of SNF2 family ATPase Smarcad1. (2018)
  • 著者名/発表者名: Terui R, Nagao K, Kawasoe Y, Taki K, Higashi TL, Tanaka S, Nakagawa T, Obuse C, Masukata H, Takahashi TS
  • 雑誌名: Genes & development 巻: 32(11-12) 号: 11-12 ページ: 806-821
  • DOI: 10.1101/gad.310995.117
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Defects in dosage compensation impact global gene regulation in the mouse trophoblast (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakata Yuka、Nagao Koji、Hoki Yuko、Sasaki Hiroyuki、Obuse Chikashi、Sado Takashi
  • 雑誌名: Development 巻: 144 号: 15 ページ: 2784-2797
  • DOI: 10.1242/dev.149138
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibition of RIF1 by SCAI Allows BRCA1-Mediated Repair. (2017)
  • 著者名/発表者名: Isobe S.Y., Nagao K., Nozaki N., Kimura H., and Obuse C.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 2 号: 2 ページ: 297-307
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.06.056
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exosomes maintain cellular homeostasis by excreting harmful DNA from cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., Okada, R., Nagao, K., Kawamata, Y., Hanyu, A., Yoshimoto, S., Takasugi, M., Watanabe, S., Kanemaki, M.T., Obuse, C. & Hara, E.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: - 号: 1 ページ: 15287-15287
  • DOI: 10.1038/ncomms15287
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Compositionally distinct nuclear pore complexes of functionally distinct dimorphic nuclei in ciliate Tetrahymena. (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto M., Osakada H., Mori C., Fukuda Y., Nagao K., Obuse C., Hiraoka Y., and Haraguchi T.
  • 雑誌名: J Cell Sci. 巻: 印刷中 号: 10 ページ: 1822-1834
  • DOI: 10.1242/jcs.199398
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Smchd1-Hbix1依存的な不活性化 X染色体の区画化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長尾恒治、榊原祐樹、柴田幸子、野澤竜介、坂口武久、木村宏、佐渡敬、小布施力史
  • 学会等名: 第４１回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Smchd1-Hbix1依存的な不活性化 X染色体の区画化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長尾恒治
  • 学会等名: 第６回 X染色体研究会
• [学会発表] Smchd1-Hbix1依存的な不活性化 X染色体の区画化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長尾恒治、榊原祐樹、柴田幸子、野澤竜介、元田裕佳里、坂口武久、木村宏、佐渡敬、小布施力史
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [学会発表] Smchd1-Hbix1依存的な不活性化X染色体の区画化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長尾恒治
  • 学会等名: 第5回 X染色体研究会