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長鎖ノンコーディングRNAの転写を介したクロマチン制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 13J08245
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 分子生物学
研究機関東京大学

研究代表者

竹俣 直道  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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)
キーワード長鎖ノンコーディングRNA / 転写制御 / クロマチン / ゲノムワイド解析 / ストレス応答 / ノンコーディングRNA / ヒストンアセチル化 / 分裂酵母
研究実績の概要

真核生物ゲノムでは、タンパク質情報をもたない領域から長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)が数多く転写されている。しかし、lncRNAの分子機能には不明な点が多い。申請者の所属研究室は、真核細胞のモデル生物である分裂酵母において、グルコース飢餓応答に関わるlncRNAを見出だし、これをmlonRNA(metabolic stress-induced long noncoding RNA)と名付けた。グルコース飢餓が起こると、mlonRNAは糖新生遺伝子fbp1の転写制御領域から転写され、この領域のクロマチン構造を脱凝縮させる。その結果、fbp1遺伝子の転写が大規模に活性化される。しかし、mlonRNAがどのような分子機構によってクロマチン構造変換を引き起こすのか、またfbp1で見出されたクロマチン制御機構が他の遺伝子でも用いられているかは不明であった。
本研究の1・2年目の成果により、mlonRNAが転写されることで転写活性化因子Atf1がfbp1転写制御領域に効率的に結合できるようになり、その結果クロマチン構造変換およびfbp1の転写活性化が引き起こされることがわかった。そこで、当該年度はmlonRNAがどのようにしてAtf1の結合を促進するかを検討した。その結果、mlonRNAは転写抑制因子であるTup11・Tup12の機能を阻害することでAtf1の結合を促進していることが明らかになった。また、ゲノムワイド解析を行った結果、同様の制御を受けているストレス応答遺伝子を多数見出した。以上から、転写制御領域から生じるlncRNAが転写制御タンパク質の結合を制御することで、遺伝子発現が巧妙に制御されていることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] Boston College(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Boston College(米国)

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription.2016

    • 著者名/発表者名
      Takemata N, Oda A, Yamada T, Galipon J, Miyoshi T, Suzuki Y, Sugano S, Hoffman CS, Hirota K, Ohta K.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 5174-89

    • DOI

      10.1093/nar/gkw142

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Antagonistic controls of chromatin and mrna start site selection by Tup family corepressors and the CCAAT-binding factor.2015

    • 著者名/発表者名
      Asada R, Takemata N, Hoffman CS, Ohta K, Hirota K.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol.

      巻: 35 号: 5 ページ: 847-855

    • DOI

      10.1128/mcb.00924-14

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamic transition of transcription and chromatin landscape during fission yeast adaptation to glucose starvation2015

    • 著者名/発表者名
      Oda A, Takemata N, Hirata Y, Miyoshi T, Suzuki Y, Sugano S, and Ohta K
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 5 号: 5 ページ: 392-407

    • DOI

      10.1111/gtc.12229

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 長鎖ノンコーディングRNAによる遺伝子発現・クロマチン修飾制御2013

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道、三木敦子、太田邦史
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 31 ページ: 1183-1188

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Promoter-associated noncoding RNAs reorganize genomic distribution of the ATF/CREB family transcription factor Atf12016

    • 著者名/発表者名
      Naomichi Takemata, Arisa Oda, Takatomi Yamada, Josephine Galipon, Tomoichiro Miyoshi, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Charles S. Hoffman, Kouji Hirota, Kunihiro Ohta
    • 学会等名
      Keystone Symposia (Chromatin and Epigenetics)
    • 発表場所
      Whistler Conference Centre (Whistler, Canada)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 長鎖非コードRNAはストレスに応答して転写因子の結合をゲノムワイドに制御する2016

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道, 小田有沙, 山田貴富, Josephine Galipon, 三好知一郎, 鈴木穣, 菅野純夫, Charles S. Hoffman, 廣田耕志, 太田邦史
    • 学会等名
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      松島一の坊(宮城県松島町)
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Long noncoding RNAs stimulate promoter binding of the transcription factor Atf1 by antagonizing the Groucho/Tup1-like corepressors Tup11 and Tup122015

    • 著者名/発表者名
      Naomichi Takemata, Arisa Oda, Takatomi Yamada, Josephine Galipon, Tomoichiro Miyoshi, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Charles S. Hoffman, Kouji Hirota, Kunihiro Ohta
    • 学会等名
      The 8th International Fission Yeast Meeting
    • 発表場所
      生田神社(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 長鎖ノンコーディングRNAは転写因子の呼び込みをポジティブフィードバック的に促進する2014

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道, 廣田耕志, 山田貴富, 小田有沙, Josephine Galipon, 三好知一郎, Charles S. Hoffman, 太田邦史
    • 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(広島県廿日市市)
    • 年月日
      2014-12-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Promoter-associated lncRNA recruits transcriptional activator through a positive feedback mechanism.2014

    • 著者名/発表者名
      Naomichi Takemata, Kouji Hirota, Takatomi Yamada, Arisa Oda, Josephine Galipon, Tomoichiro Miyoshi, Kunihiro Ohta
    • 学会等名
      The 9th 3R Symposium
    • 発表場所
      御殿場高原ホテル(静岡県御殿場市)
    • 年月日
      2014-11-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LncRNA transcription enhances interaction of transcriptional activator with chromatin through a positive feedback mechanism.2014

    • 著者名/発表者名
      Naomichi Takemata, Kouji Hirota, Takatomi Yamada, Arisa Oda, Josephine Galipon, Tomoichiro Miyoshi, Kunihiro Ohta
    • 学会等名
      IIAS Research Conference 2014 Chromatin Decoding
    • 発表場所
      国際高等研究所(京都府木津川市)
    • 年月日
      2014-05-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 長鎖ノンコーディングRNAの転写はクロマチン制御因子の呼び込みをポジティブフィードバック的に促進する2013

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道、廣田耕志、山田貴富、Josephine Galipon、三好知一郎、太田邦史
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2013-12-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 長鎖ノンコーディングRNAの転写を介したヒストンアセチル化制御機構2013

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道、廣田耕志、山田貴富、三好知一郎、太田邦史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム 第46回研究報告会
    • 発表場所
      東北学院大学土樋キャンパス 押川記念ホール(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2013-09-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 1ncRNA transcription drives sequential recruitment of chromatin regulator proteins during gene activation in fission yeast2013

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道、廣田耕志、山田貴富、小田有沙、Josephine Galipon、三好知一郎、太田邦史
    • 学会等名
      酵母からのエピジェネティクス研究へのメッセージ ~酵母が明らかにする生命科学の最先端~
    • 発表場所
      グランディア芳泉(福井県あわら市)
    • 年月日
      2013-09-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Role of 1ncRNAs in chromatin regulation during fission yeast gene activation2013

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道、廣田耕志、山田貴富、小田有沙、Josephine Galipon、三好知一郎、太田邦史
    • 学会等名
      FASEB Science Research Conference (Epigenetics, Chromatin and Transcription)
    • 発表場所
      シェラトン ナッソー ビーチリゾート & カジノ (ナッソー、バハマ)
    • 年月日
      2013-06-17
    • 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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