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染色体の高次構造変化を伴う遺伝子発現調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11239206
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関岡山大学

研究代表者

筒井 研  岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 教授 (70108158)

研究分担者 佐野 訓明  岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (00294405)
筒井 公子  岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70144748)
徳永 叡  岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (40009634)
研究期間 (年度) 1999 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
49,500千円 (直接経費: 49,500千円)
2003年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
2002年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
2001年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
2000年度: 9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
1999年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
キーワードトポイソメラーゼII / 神経細胞分化 / 遺伝子発現 / クロマチン構造 / 核マトリックス / 初代培養 / トピイソメアラーゼII
研究概要

トポIIβに依存して転写誘導を受けるRad GTPase遺伝子(Class I)を含め7つの遺伝子がコードされるゲノム領域(約150kb)について,顆粒細胞分化における遺伝子の発現動態,転写誘導のトポIIβ依存性,およびMARの位置を解析した.その結果,さらに3つのClass I遺伝子,2つのClass III遺伝子,1つのClass IV遺伝子の存在が明らかになった.遺伝子領域と一部の遺伝子間領域には分化依存的,トポIIβ依存的に核マトリックスへの付着が著しく高まる部位とDNase Iに対する感受性が高まる部位があることが分かった.これらの部位の位置関係は,トポIIβの作用から転写誘導に至るまでの過程を明らかにする上で重要である.
抗トポIIβ抗体で免疫沈降されるタンパク質をSDS-PAGEで分画しLC/MS/MSとIP/Western法で解析したところ,トポIIβと共沈するタンパク質のうち,SP120/SAF-A/hnRNP Uと同定されたタンパク質は主要なMAR結合タンパク質であり,トポIIβのMAR指向性を説明できる可能性が出てきた.核抽出液をショ糖密度勾配遠心にかけると,トポIIβは沈降速度が遅い二量体に相当する位置と大きな分子複合体が沈降する位置(約50S)に分かれて分画された.SP120の一部はこの複合体画分に一致した沈降パターンを示すことから,核内でもトポIIβとSP120がおそらく他のタンパク質と共に巨大な複合体として存在し,Class I遺伝子の転写誘導の過程に働く染色体機能装置を構成していることが示唆された.
顆粒細胞の分化過程では,形態的にもクロマチン構造の脱凝縮が観察されているが,ヘテロクロマチン領域に局在することが知られるヒストンH3のトリメチル化されたLys9に対する抗体と抗トポIIβ抗体の二重染色を行うと,ヘテロクロマチンの周辺部でトポIIβが集積した部位が観察された.
以上の結果は本研究の開始時に立てた作業仮説がほぼ正しかったことを示している.

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Isik, S: "The SUMO pathway is required for selective degradation of DNA topoisomerase IIβ induced by a catalytic inhibitor ICRF-193"FEBS Lett.. 546. 374-378 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Terada, Y.: "Novel splice variants of amphiphysin I are expressed in retina"FEBS Lett.. 519. 185-190 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu, N.: "Plasmids with a mammalian replication origin and a matrix attachment region initiate the event similar to gene amplification"Cancer Res.. 61. 6987-6990 (2001)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tohge, H: "High incidence of antinuclear antibodies that recognize the matrix attachment region"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 285. 64-69 (2001)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutsui, K.: "Involvement of DNA topoisomerase IIβ in neuronal differentiation"J.Biol.Chem.. 276. 5769-5778 (2001)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutsui, K.: "Immunohistochemical analyses of DNA topoisomerase II isoforms in developing rat cerebellum"J.Comp.Neurol.. 431. 228-239 (2001)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 筒井 研(分担執筆): "廣川タンパク質化学 第4巻 酵素 DNA トポイソメラーゼ(分担課題)"廣川書店. 336(11) (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Terada, T.: "Novel splice variants of amphiphysin I are expressed in retina"FFBS Letters. 519. 185-190 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 筒井 研: "核マトリックスへの新しい視点"実験医学増刊. 20(11). 100-106 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tohge, H.: "High incidence of antinuclear antibodies that recognize the matrix attachment region"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 285. 64-69 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Lobov, I.B.: "Specificity of SAF-A and lamin B binding in vitro correlates with the satellite DNA bending state"J. Cell. Biochem.. 83. 218-229 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu, N.: "Plasmids with a mammalian replication origin and a matrix attachment region initiate the event similar to gene amplification"Cancer Res.. 61. 6987-6990 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 筒井 研: "DNAトポイソメラーゼIIβの生理機能"生化学. 73. 374-378 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tohge, H.: "High incidence of antinuclear antibodies that recognize the matrix attachment region"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 285. 64-69 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Lobov, I.B.: "Specificity of SAF-A and lamin B binding in vitro correlates with the satellite DNA bending state"J. Cell. Biochem.. 83. 218-229 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu, N.: "Plasmids with a mammalian replication origin and a matrix attachment region initiate the event similar to gene amplification"Cancer Res.. 61. 6987-6990 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe, M.: "Expression of amphiphysin I in Sertoli cells and its implication in spermatogenesis"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 287. 739-745 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 筒井 研: "DNAトポイソメラーゼIIβの生理機能"生化学. 73. 374-378 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yabuki,M.: "Caspase activation and cytochrome c release during HL-60 cell apoptosis induced by a nitric oxide donor."Free Rad.Res.. 32. 507-514 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Maeda,Y.: "Regional differences in the expression of DNA topoisomerase IIβ in the pyramidal neurons of the rat hippocampus."Neurosci.Res.. 36. 291-296 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Lobov,I.B.: "Specific interaction of mouse major satellite with MAR-binding protein SAF-A."Eur.J.Cell Biol.. 79. 839-849 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutsui,K.: "Immuno-histochemical analyses of DNA topoisomerase II isoforms in developing rat cerebellum."J.Comp.Neurol.. 431. 228-239 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutsui,K.: "Involvement of DNA topoisomerase IIβ in neuronal differentiation."J.Biol.Chem.. 276. 5769-5778 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Lobov,I.B.: "Specificity of SAF-A and lamin B binding in vitro correlates with the satellite DNA bending state."J.Cell.Biochem.,in press.

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Murayama, Y.: "Cell-specific expression of the diphtheria toxin A-chain coding sequence under the control of upstream region of the human alpha-fetophrotein genes"J.Surg.Oncol.. 70. 145-149 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Akasaka,K: "Upstream element of the sea urchin arylsulfatase gene serves as an insulator"Cell.Mol.Biol.. 45. 555-565 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Seki,S.: "The human gene for the regulatory factor 2 (SLC9A3R2/E3KARP) of the solute carrier family 9 (sodium/hydrogen exchanger), isoform A3"J.Biochem.Mol.Biol.Biophys. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yabuki, M.: "Caspase activation and cytochrome c release during HL-60 cell apoptosis induced by nitric oxide donor"Free Radical Res.. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yao,M.: "Genomic structure of the rat major AP endonuclease gene (Apex) with an adjacent putative O sialo glycoprotease gene(Prsing1/Gcp11)an da processed Apex pseudogene(Ap exp 1)"Acta Med.Okayama. 53. 245-252 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Maeda,Y.: "Regional differences in the expression of DNA topoisomerase IIβ in the pyramidal neurons of the rat hippocampus"Neuroscience Res.. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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