ヒストンメチル化ダイナミクスの制御と生殖系列での機能

• 研究領域: 生殖系列の世代サイクルとエピゲノムネットワーク
• 研究課題/領域番号: 20062005
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所 (2011-2012); 京都大学 (2008-2010)
• 研究代表者: 眞貝 洋一 独立行政法人理化学研究所, 眞貝細胞記憶研究室, 主任研究員 (20211972)
• 研究分担者: 立花 誠 国立大学法人京都大学, ウイルス研究所・感染症モデル研究センター・ゲノム改変マウス研究領域, 准教授 (80303915)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 93,300千円 (直接経費: 93,300千円); 2012年度: 21,200千円 (直接経費: 21,200千円); 2011年度: 21,200千円 (直接経費: 21,200千円); 2010年度: 21,200千円 (直接経費: 21,200千円); 2009年度: 21,200千円 (直接経費: 21,200千円); 2008年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
• キーワード: 生殖細胞 / ヒストン / メチル化 / エピジェネティクス / 内在性転移因子 / 転写制御 / 脱メチル化

研究概要

1. ♂生殖細胞の発生段階では、H3K9にメチル基を入れる酵素GLPが転写後発現抑制を受け、結果としてH3K9me2が減弱することを明らかにした。
2. H3K9メチル化酵素G9a/GLP複合体は、リジンメチル化とDNAメチル化(間接的)を誘導することで転写を負に制御することを明らかにした。
3. 30年来の謎であった、発生初期の胚から樹立された細胞株で観察されるDNAのメチル化に非依存的なプロウイルスの発現抑制に、ヒストンリジンメチル化酵素ESETが重要な役割を持つことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Posttranscriptional regulation of histone lysine methyltransferase GLP in embryonic male germ cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Deguchi, K. Nagamatsu, G. Miyachi, H. Kato, Y. Morita, S. Kimura, H. Kitano, S. Hatada, I. Saga, Y. Tachibana. M. and Shinkai.Y
  • 雑誌名: Biol. Reprod. 巻: 88 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential roles of the histone methyltransferase ESET in the epigenetic control of neural progenitor cells during development. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tan, S. Nishi, M. Ohtsuka, T. Matsui, T. Takemoto, K. Kamio-Miura, A. Aburatani, H. Shinkai, Y. and Kageyama, R
  • 雑誌名: Development 巻: 139 ページ: 3806-3816
  • 査読あり
• [雑誌論文] PGC7 binds histone H3K9me2 to protect against conversion of 5MeC to 5HmC in early embryos (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Liu, Y.U., Nakashima, H., Umehara, H., Inoue, K., Matoba, S., Tachibana, M., Ogura, A., Shinkai, Y., Nakano, T
  • 雑誌名: Nature 巻: 486 号: 7403 ページ: 415-419
  • DOI: 10.1038/nature11093
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA damage signalling triggers degradation of histone methyltransferases through APC/C^<Cdh1> in senescent cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A.Imai, Y.Yamakoshi, K.Kuninaka, S.Ohtani, N.Yoshimoto, S.Hori, S.Tachibana, M.Anderton, E.Takeuchi, T.Shinkai, Y.Peters, G.Saya, H., Hara, E.
  • 雑誌名: Mol Cell 巻: 45 ページ: 123-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] H3K9 methyltransferase G9a and the related molecule GLP. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinkai, Y. and Tachibana, M
  • 雑誌名: Genes Dev. 巻: 25 ページ: 781-788
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation and SETDB1/H3K9me3 regulate predominantly distinct sets of genes, retroelements and chimaeric transcripts in mouse ES cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Karimi, M.M. Goyal, P. Maksakova, I.A. Bilenky, M. Leung, D. Tang, J.X. Shinkai, Y. Mager, D.L. Jones, S. Hirst M. and Lorincz, M.C
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 8 ページ: 676-687
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation and SETDB1/H3K9me3 regulate predominantly distinct sets of genes, retroelements and chimaeric transcripts in mouse ES cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Karimi, M.M.Goyal, P.Maksakova, I.A.Bilenky, M.Leung, D.Tang, J.X.Shinkai, Y.Mager, D.L.Jones, S.Hirst M., Lorincz, M.C.
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 8 ページ: 676-687
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tracking epigenetic histone modifications in single cells using Fab-based live endogenous modification labeling (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi-Takanaka, Y.Yamagata, K.Wakayama, T.Stasevich, T.J.Kainuma, T.Tsurimoto, T.Tachibana, M.Shinkai, Y.Kurumizaka, H.Nozaki, N., Kimura, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 39 ページ: 6475-6488
  • 査読あり
• [雑誌論文] HP1γ links histone methylation marks to meiotic synapsis in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Takada, Y.Naruse, C.Costa, Y.Shirakawa, T.Tachibana, M.Sharif, J.Kezuka-Shiotani, F.Kakiuchi, D.Masumoto, H.Shinkai, Y.Ohbo, K.Peters, A.H.F.M.Turner, J.M.A.Asano, M., Koseki, H.
  • 雑誌名: Development 巻: 138 ページ: 4207-4217
  • 査読あり
• [雑誌論文] MPP8 mediates the interactions between DNA methyltransferase Dnmt3a and H3K9 methyltransferase GLP/G9a (2011)
  • 著者名/発表者名: Chang, Y.Sun, L.Kokura, K.Horton, J.R.Fukuda, M.Espejo, A.Izumi, V.Koomen, J.M.Bedford, M.T.Zhang, X.Shinkai, Y.Fang, J., Cheng, X.
  • 雑誌名: Nature Commun 巻: 2 ページ: 533-533
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation and SETDB1/H3K9me3 regulate predominantly distinct sets of genes, retroelements andchimaeric transcripts in mouse ES cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Karimi, M.M.Goyal, P.Maksakova, I.A.Bilenky, M.Leung, D.Tang, J.X.Shinkai, Y.Mager, D.L.Jones, S.Hirst M., Lorincz, M.C.
  • 雑誌名: Cell Stem Cell. in press
• [雑誌論文] H3K9 methyltransferase G9a and the related molecule GLP. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y., Tachibana M.
  • 雑誌名: Genes Dev. 25 ページ: 781-788
• [雑誌論文] Lysine methyltransferase G9a is required for de novo DNA methylation and establishment but not maintenance of proviral silencing (2011)
  • 著者名/発表者名: Leung T, et al
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 108 ページ: 5718-5723
  • 査読あり
• [雑誌論文] H3K9 methyltransferase G9a and the related molecule GLP (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y, Tachibana M
  • 雑誌名: Gene Dev. 巻: 25(未定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proviral silencing in embryonic stem cells requires the histone methyltransferase ESET. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T^#. Leung, D^#. Miyashita, H. Maksakova, I.A. Miyachi, H. Kimura, H. Tachibana, M. Lorincz, M.C. and Shinkai, Y
  • 雑誌名: Nature. 巻: 464 ページ: 927-931
  • NAID: 120002140757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proviral silencing in embryonic stem cells requires the histone methyltransferase ESET. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T.Leung, D.Miyashita, H.Maksakova, I.A.Miyachi, H.Kimura, H.Tachibana, M.Lorincz, M.C., Shinkai, Y.
  • 雑誌名: Nature. 464 ページ: 927-931
  • NAID: 120002140757
• [雑誌論文] Histone H1 null vertebrate cells exhibit altered nucleosome architecture. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, H.Takami, Y.Sonoda, E.Iwasaki, T.Iwano, H.Tachibana, M.Takeda, S.Nakayama, T.Kimura, H., Shinkai, Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 38 ページ: 3533-3545
• [雑誌論文] Proviral silencing in embryonic stem cells requires. the histone methyltransferase ESET (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsui T, et al
  • 雑誌名: Nature 464 ページ: 927-931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone H1 null vertebrate cells exhibit altered nucleosome architecture (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto H, et al
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research (Epub ahead of print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Obesity and metabolic syndrome in histone demethylase JHDM2a deficient mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Inagaki, T^#. Tachibana, M^#. Magoori, K. Kudo, H. Tanaka, T. Okamura, M. Naito, M. Kodama, T. Shinkai, Y. and Sakai, Y
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 14 ページ: 991-1001
  • 査読あり
• [雑誌論文] G9a/GLP complexes independently mediate H3K9 and DNA methylation to silence transcription. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tachibana M. Matsumura Y. Fukuda M. Kimura H. and Shinkai Y
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 27 ページ: 2681-2690
  • 査読あり
• [雑誌論文] G9a/GLP complexes independently mediate H3K9 and DNA methylation to silence transcription. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tachibana M.Matsumura Y.Fukuda M.Kimura H., Shinkai Y.
  • 雑誌名: EMBO J. 27 ページ: 2681-2690
• [雑誌論文] Identification of new non-histone targets of human G9a protein lysine methyltransferase using peptide arrays (2008)
  • 著者名/発表者名: Rathert R. Dhayalan A. Murakami H. Zhang X. Tamas R. Jurkowska R. Komatsu Y. Shinkai Y. Cheng X. and Jeltsch A
  • 雑誌名: Nat Chem Biol 4 ページ: 344-346
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation of retrotransposons in stem cells requires the histone-methyltransferase G9a but not its catalytic activity (2008)
  • 著者名/発表者名: Dong K.D. Maksakova L.A. Mohn F. Leung D. Appanah R. Lee S. Yang H.W. Hager D. Schttheler D. Tachibana M. Shinkai Y. and Lorincz M. C
  • 雑誌名: IEMBO J 27 ページ: 2691-2701
  • 査読あり
• [雑誌論文] G9a/GLP complexes independently mediate H3K9 and DNA methylation to silence transcription (2008)
  • 著者名/発表者名: Tachibana M. Matsumura Y. Fukuda M. Kimura H. and Shinkai Y
  • 雑誌名: IEMBO J 27 ページ: 2681-2690
  • 査読あり
• [学会発表] ESET-mediated endogenous retrovirus silencing (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Shinkai
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡)(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] SUV39H-mediated heterochromatin formation without accumulation of HP1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Muramatsu, Yoichi Shinkai
  • 学会等名: CSH meeting Epigenetics & Chromatin
  • 発表場所: Cold Spring Harbor (USA)
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] Roles of the histone methyltransferase ESET in brain development : transcriptional regulation of neural developmental genes, endogenous retroviruses (ERVs) and ERV-linked genes (2012)
  • 著者名/発表者名: SiokLay Tan, Keio Takemoto, Ryoichiro Kageyama, Yoichi Shinkai
  • 学会等名: 藤原セミナー
  • 発表場所: 芝蘭会館(京都)(招待講演)
  • 年月日: 2012-08-02
• [学会発表] ESET-mediated endogenous retrovirus silencing. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y
  • 学会等名: CSH-Asia meeting on "Epigenetics, Chromatin, and Transcription"
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2012-04-25
• [学会発表] ESET-mediated endogenous retrovirus silencing (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Shinkai
  • 学会等名: CSH-Asia meeting on "Epigenetics, Chromatin, and Transcription"
  • 発表場所: Suzhou (China)(招待講演)
  • 年月日: 2012-04-25
• [学会発表] ESET-mediated endogenous retrovirus silencing (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素ESETによる生命機能制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会シンポジウム
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] The role of H3K9 methyltranferase in genome integrity (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 27th RBC-NIRS International Symposium
  • 発表場所: コープ.イン.京都(京都市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] ヒストンメチル化ダイナミクスの制御と生殖系列での機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 第4回特定領域研究「生殖系列」班会議
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素ESETによる生命機能制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 第11回日本分子生物学会春季シンポジウム
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(石川県金沢市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素ESETによるES細胞の機能・分化制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] ヒストンリジンメチル化酵素ESETによる内在性レトロウイルス抑制機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一、松井稔幸
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] ヒストンリジンメチル化酵素ESETによる内在性レトロウイルス抑制機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] ヒストンリジンメチル化酵素ESET による内在性レトロウイルス抑制機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一、松井稔幸
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Proviral silencing in embryonic stem cells requires the histone methyltransferase ESET. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Leung, D., Miyashita, H., Maksakova, I.A., Miyachi, H., Kimura, H., Tachibana, M., Lorincz, M.C., Shinkai, Y.
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Chromatn Structure and Function"
  • 発表場所: Bryant University, Smithfield, RI, USA
• [学会発表] Proviral silencing in embryonic stem cells requires the histone methyltransferase ESET (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y
  • 学会等名: Gordon Research Conference "Chromatin Structure and Function"
  • 発表場所: Bryant University, Smithfield, RI, USA
• [学会発表] Histone methyltransferase ESET constrains endogenous retrovirus (ERV) transcription (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y
  • 学会等名: International Symposium on "Epigenome Network, Development and Reprogramming of Germ Cells'
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] ヒストンリジンメチル化コードと生命機能制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] ESET/SETDB1 is essential for LTR-retroelement silencing in mouse ES Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences "Epigenetics, Chromatin and Transcription"
  • 発表場所: Snowmass Village, Colorado, USA
  • 年月日: 2009-07-13
• [学会発表] ESET/SETDB1 is essential for LTR-retroelement silencing in mouse embryonic stem cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences, "Epigenetics, Chromatin & Transcription"
  • 発表場所: Snowmass Village, Colorado, USA
• [学会発表] ESET/SETDB1 is essential for LTR-retroelement silencing in mouse embryonic stem cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinkai Y.
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences, "Epigenetics, Chromatin & Transcription".
  • 発表場所: Snowmass Village, Colorado, USA
• [学会発表] Function and regulation of histone lysine methylation (2008)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会大会、第81回日本生化学会大会合同大会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Function and regulation of histone lysine methylation (2008)
  • 著者名/発表者名: 眞貝洋一
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会大会、第81回日本生化学会会合同大会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Epigenetic Gene Silencing Mechanisms of the G9a/GLP Histone Methyltransferase Complex. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinkai, Y
  • 学会等名: 6th NIBB-EMBL joint Meeting
  • 発表場所: EMBL Heidelberg, Germany
• [図書] Mammalian epigenetics in biology and medicine (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishino F. Shinkai Y. and Whitelaw E
  • 総ページ数: 368
  • 出版者: Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.
• [図書] 実験医学別冊 エピジェネティクス実験プロトコール編 (2008)
  • 著者名/発表者名: 牛島俊和、眞貝洋一
  • 出版者: 羊土社
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/research/labs/chief/cell_mem/
• [備考]
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2009/100218_1.htm