| 研究領域 | 多様かつ堅牢な細胞形質を支える非ゲノム情報複製機構 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05745
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
古関 明彦 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (40225446)
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| 研究分担者 |
遠藤 高帆 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 技師 (40384862)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
137,280千円 (直接経費: 105,600千円、間接経費: 31,680千円)
2023年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
2022年度: 25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
2021年度: 27,170千円 (直接経費: 20,900千円、間接経費: 6,270千円)
2020年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円)
2019年度: 38,090千円 (直接経費: 29,300千円、間接経費: 8,790千円)
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| キーワード | ポリコム群 / クロマチン複製 / DNA複製 / 細胞運命決定 / DNAメチル化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ポリコム群による抑制が、分裂後の細胞へ伝達されるメカニズムは今も未知である。ポリコム群のひとつEPCが、DNA複製メカニズムとカップルし、DNA メチル化維持、複製後ヌクレオソーム再構築メカニズムとリンクすることを見出し、この問題解決へのひとつの入り口を与えた。一方、DNA複製とカップルするDNAメチル化維持メカニズムとポリコム群による抑制がリンクすることも明らかにしてきた。本研究では、DNA メチル化維持メカニズムとポリコム群の再構築過程はどのように機能的にリンクするのか？、及び、ヌクレオソーム再構築メカニズムとポリコム群再構築過程の間の機能的にリンクするのか？という問いに挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
DNA複製時のヌクレオソーム再構築とポリコム(PRC)群再構築の間のリンクおよび、その生物学的意義について、PRC1複合体とEnhacer of Polycomb複合体(EpC)を対象に解析した。そして、PRC1の亜型PCGF1-PRC1が複製フォーク近傍に局在し、血球系前駆細胞(HPC)においてフォーク近傍へのクロマチンリモデリング因子の接近を阻害する結果、ヌクレオソーム再構築を最適化し、ミエロイド関連遺伝子の異常発現を抑制する事で、HPCの多分化能を維持する事を示し、ヌクレオソーム再構築、PRCと細胞運命決定との間のリンクを見出した。また、EpCもヌクレオソーム再構築に寄与する事を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来エピジェネティックな細胞運命制御を説明するにあたり、細胞分裂時のヌクレオソーム再構築の重要性が指摘されて来たが、その証拠は十分ではなかった。当研究ではDNA複製時のクロマチン継承に関する事象が、実際に細胞運命に影響を与える事例を提示した事と、その過程で、PRC1によるクロマチンリモデリング因子の阻害作用が重要である事を示し、領域の理解を進めた事に学術的意義がある。また、DNA複製に関連したプロセスの異常が悪性疾患の発症につながることを考えると、DNA複製を介した細胞運命決定機構の理解は、悪性腫瘍の成因の理解、治療戦略の開発にも貢献する可能性があると考えられる。
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