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細胞骨格リモデリングと連動した核内アクチン量の変化によるエピゲノム制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J06326
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関東北大学

研究代表者

山崎 祥他  東北大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードアクチン / 核内アクチンバンドル / 共焦点顕微鏡 / 初期化因子 OCT4 / アクチンファミリータンパク質 / Arp4 / 核内アクチンリモデリング / 初期化因子 / アクチンタンパク質 / エピジェネティクス / Oct4
研究実績の概要

細胞が持つ形態や性質、遺伝子発現の多様性発現の基盤として、エピジェネティック制御が存在し、その制御因子としてアクチンファミリータンパク質が重要な役割を果たしている。申請者はこれまでにアクチンファミリータンパク質であるArp4のノックダウンによって①細胞核内でアクチンの重合(バンドル)化が誘導されること、②核内アクチンバンドルの形成がクロマチンの空間配置に影響を与えることを見出した。細胞核内におけるゲノムの空間配置は転写制御に重要であるため、本研究では、遺伝子発現制御における核内アクチンの機能解明を目的とした。HeLa細胞に核移行シグナル(NLS)を付加したアクチンを発現させることでアクチンの核移行を誘導し、核内アクチンの存在量を増加させた状態で、マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析を行った。その結果、初期化因子であるOCT4を含む多様な転写因子の発現が誘導されることが示された。さらに、重合アクチンのプローブであるLifeact-mCherryを用いた共焦点顕微鏡による観察によって、核内に存在するアクチンの少なくとも一部は短いアクチンバンドルの状態で存在することを明らかとした。これらの結果から、細胞質と同様に、核内でもアクチンは重合能を有しており、核内で形成したアクチンバンドルが転写制御において重要な役割を持つことを明らかにすることができた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Nuclear actin activates human transcription factor genes including the OCT4 gene.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki S, Yamamoto K, Tokunaga M, Sakata-Sogawa K, Harata M.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 79(2) 号: 2 ページ: 242-246

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.972332

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nuclear actin filaments recruit cofilin and actin-related protein 3, and their formation is connected with a mitotic block.2014

    • 著者名/発表者名
      Kalendova A, Kalasova I, Yamazaki S, Ulicna L, Harata M, Hozak P.
    • 雑誌名

      Histochem Cell Biol.

      巻: 142(2) 号: 2 ページ: 139-152

    • DOI

      10.1007/s00418-014-1243-9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 核内アクチンフィラメントの転写制御への関与とその分子機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他
    • 学会等名
      第32回染色体ワークショップ・第13回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      安芸グランドホテル、広島
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Roles of nuclear filamentous-actin in transcriptional regulation.2014

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他
    • 学会等名
      The 2014 ASCB/IFCB Meeting (Pennsylvania Convention Center
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 核内アクチンダイナミクスの制御機構と機能2014

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館、京都
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Arp4による核内アクチンダイナミクスとゲノム機能の制御2013

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他
    • 学会等名
      第31回染色体ワークショップ・第12回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      箱根
    • 年月日
      2013-11-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] INVOLVEMENT OF THE NUCLEAR ACTIN-RELATED PROTEIN ARP4 IN THE SUBCELLDLAR LOCALIZATION AND POLYMERIZATION OF ACTIN2013

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他
    • 学会等名
      23rd Wilhelm Bernhard Workshop on the Cell Nucleus
    • 発表場所
      デプレツェン、ハンガリー
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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