クロマチンのリモデリングとエピジエネティクス

• 研究課題/領域番号: 14208086
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 広瀬 進 遺伝研, 教授 (90022730)
• 研究分担者: 西岡 憲一 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 助手 (80370120) ; 上田 均 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 助教授 (60201349)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 53,040千円 (直接経費: 40,800千円、間接経費: 12,240千円); 2005年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円); 2004年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円); 2003年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円); 2002年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
• キーワード: クロマチンリモデリング / エピジェネティクス / ショウジョウバエ / GAGA因子 / FACT / Brahma複合体 / position effect variegation / 超らせん化因子 / Position effect variegation / 活性クロマチン / 不活性クロマチン / SSRP1 / SPT16 / Hox遺伝子

研究概要

1.GAGA因子と複合体を形成するFACTが、ヌクレオソームを変形してクロマチンリモデリング因子の作用を促進するため、GAGA因子の結合配列近傍で特異的にリモデリングが起きることを明らかにした。
2.GAGA因子と相互作用しているタンパク質群としてFACTの外に、クロマチンリモデリング因子Brahma複合体のサブユニットを同定した。この結果は、GAGA因子-FACT複合体によって誘起されるクロマチンのリモデリングにBrahma複合体が関わることを示している。
3.遺伝学的解析により、生体内でGAGA因子-FACT複合体がHox遺伝子群のエピジェネティクな発現制御に関わることを示した。
4.遺伝学的および、生化学的解析により、GAGA因子-FACT複合体がposition effect variegationに関わることを明らかにした。
5.個体レベルでのRNAiを用いて超らせん化因子がX染色体の量的補正に関わることを発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Nucleosomal histone kinase-1 phosphorylates H2A Thr 119 during mitosis in the early Drosophila embryo. (2004)
  • 著者名/発表者名: Aihara, H.
  • 雑誌名: Genes Dev. 18 ページ: 877-888
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Coactivator MBF1 preserves the redox-dependent AP-1 activity during oxidative stress in Drosophila. (2004)
  • 著者名/発表者名: Marek, Jindra
  • 雑誌名: EMBO J. 23 ページ: 3538-3547
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Visualization of unconstrained negative supercoils of DNA on polytene chromosomes of Drosophila. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, K.
  • 雑誌名: J. Cell Sci. 117 ページ: 3797-3805
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Introduction of p16INK4a inhibits telomerase activity through transcriptional suppression of human telomerase reverse transcriptase expression in human gliomas. (2004)
  • 著者名/発表者名: Saito, M.
  • 雑誌名: Int. J. Oncol. 24 ページ: 1213-1220
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Tips in analyzing antibodies directed against specific histone tail modifications. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sarma, K.
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 376 ページ: 255-269
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Three Arabidopsis MBF1 homologs with distinct expression profiles play roles as transcriptional co-activators. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsuda, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 45 ページ: 225-231
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nucleosomal histone kinase-1 phosphorylates H2A Thr 119 during mitosis in the early Drosophila embryo. (2004)
  • 著者名/発表者名: Aihara H, Nakagawa T, Yasui K, Ohta T, Hirose S, Dhomae N, Takio K, Kaneko M, Takeshima Y, Muramatsu M, Ito T.
  • 雑誌名: Genes Dev. 18 ページ: 877-888
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Coactivator MBF1 preserves the redox-dependent AP-1 activity during oxidative stress in Drosophila. (2004)
  • 著者名/発表者名: Marek Jindra, Ivana Gaziova, Mirka Uhlirova, Masataka Okabe, Yasushi Hiromi, Susumu Hirose.
  • 雑誌名: EMBO J. 23 ページ: 3538-3547
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Visualization of unconstrained negative supercoils of DNA on polytene chromosomes of Drosophila. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto K., Hirose S.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 117 ページ: 3797-3805
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Introduction of p16INK4a inhibits telomerase activity through transcriptional suppression of human telomerase reverse transcr ptase expression in human gliomas. (2004)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Nakagawa K., Hamada K, Hirose S, Harada H, Kohno S, Nagato S, Ohnishi T
  • 雑誌名: Int.J.Oncol. 24 ページ: 1213-1220
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tips in analyzing antibodies directed against specific histone tail modifications. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sarma K, Nishioka K, Reinberg D
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 376 ページ: 255-269
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Three Arabidopsis MBF1 homologs with distinct expression profiles play roles as transcriptional co-activators. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsuda K, Tsuji T, Hirose S, Yamazaki K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 45 ページ: 225-231
  • NAID: 10012095997
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nucleosomal histone kinase-1 phosphorylates H2A Thr119 during mitosis in the early Drosophila embryo (2004)
  • 著者名/発表者名: Aihara, H.
  • 雑誌名: Genes & Development 18 ページ: 877-888
• [雑誌論文] Coactivator MBF1 preserves the redox-dependent AP-1 activity during oxidative stress in Drosophila (2004)
  • 著者名/発表者名: Jindra, M.
  • 雑誌名: EMBO Journal 23 ページ: 3538-3547
• [雑誌論文] Visualization of unconstrained negative sepercoils of DNA on polytene chromosomes of Drosophila (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, K.
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 117 ページ: 3797-3805
• [雑誌論文] Tips in analyzing antibodies directed against specific histone tail modifications (2004)
  • 著者名/発表者名: Sarma, K.
  • 雑誌名: Methods in Enzymology 136 ページ: 255-269
• [雑誌論文] Three Arabidopsis MBF1 homologues with distinct expression profiles play roles as transcriptional coactivators (2004)
  • 著者名/発表者名: Tsuda, K.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 45 ページ: 225-231
• [雑誌論文] Introduction of p16^<INK4a> inhibits telomerase activity through transcriptional suppression of human telomerase reverse transcriptase expression in human gliomas (2004)
  • 著者名/発表者名: Saito, M.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 24 ページ: 1213-1220
• [雑誌論文] Identification of the human IAI. 3B promoter element and its use in the construction of a replication-selective adenovirus for ovarian cancer therapy. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hamada, K
  • 雑誌名: Cancer Res. 63 ページ: 2506-2512
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Facile synthesis of site-specifically acetylated and methylated histone proteins : reagents for evaluation of the histone code hypothesis. (2003)
  • 著者名/発表者名: He, S.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100 ページ: 12033-12038
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Drosophila MBF1 is a co-activator for Tracheae Defective and contributes to the formation of tracheal and nervous systems. (2003)
  • 著者名/発表者名: Liu, Q. -X.
  • 雑誌名: Development 130 ページ: 719-728
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Methods and tips for the purification of human histone methyltransferases. (2003)
  • 著者名/発表者名: Nishioka, K
  • 雑誌名: Methods 31 ページ: 49-58
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Tracking FACT and RNA polymerase II elongation complex through chromatin in vivo. (2003)
  • 著者名/発表者名: Saunder, A.
  • 雑誌名: Science 301 ページ: 1094-1096
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Drosophila FACT contributes to Hox gene expression through physical and functional interactions with GAGA factor. (2003)
  • 著者名/発表者名: Simojima, T.
  • 雑誌名: Genes Dev. 17 ページ: 1605-1616
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Histone lysine methylation : a signature for chromatin function. (2003)
  • 著者名/発表者名: Sims, R. J. 3rd
  • 雑誌名: Trends Genet 19 ページ: 629-639
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cloning of Cyc (Bmal-1) homolog in Bombyx mori ; Structural analyses and the tissue specific distributions. (2003)
  • 著者名/発表者名: Markova, E. P.
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol. B 10 ページ: 535-542
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification of the human IAI.3B promoter element and its use in the construction of a replication-selective adenovirus for ovarian cancer therapy. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hamada, K., Kohno, S., Iwamoto, M., Yokota, H., Okada, M., Tagawa, M., Hirose, S., Yamasaki, K., Shirakata, Y., Hashimoto, K., Ito, M.
  • 雑誌名: Cancer Res. 63 ページ: 2506-2512
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Facile synthesis of site-specifically acetylated and methylated histone proteins: reagents for evaluation of the histone code hypothesis. (2003)
  • 著者名/発表者名: He, S., Bauman, D., Davis, J.S., Loyola, A., Nishioka, K., Gronlund, J.L., Reinberg, D., Meng, F., Kelleher, N., McCafferty, D.G.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100 ページ: 12033-12038
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Drosophila MBF1 is a co-activator for Tracheae Defective and contributes to the formation of tracheal and nervous systems. (2003)
  • 著者名/発表者名: Liu, Q.-X., Jindra, M., Ueda, H., Hiromi, Y., Hirose, S.
  • 雑誌名: Development 130 ページ: 719-728
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Methods and tips for the purification of human histone methyltransferases. (2003)
  • 著者名/発表者名: Nishioka, K., Reinberg, D.
  • 雑誌名: Methods 31 ページ: 49-58
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Tracking FACT and RNA polymerase II elongation complex. through chromatin in vivo. (2003)
  • 著者名/発表者名: Saunders, A., Werner, J., Andrulis, E.D., Nakayama, T., Hirose, S., Reinberg, D., Lis, J.T.
  • 雑誌名: Science 301 ページ: 1094-1096
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Drosophila FACT contributes to Hox gene expression through physical and functional interactions with GAGA factor. (2003)
  • 著者名/発表者名: Simojima, T., Okada, M., Nakayama, T., Ueda, H., Okawa, K., Iwamatsu, A., Handa, H., Hirose, S.
  • 雑誌名: Genes Dev. 17 ページ: 1605-1616
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Histone lysine methylation: a signature for chromatin function. (2003)
  • 著者名/発表者名: Sims, R.J.3rd, Nishioka, K., Reinberg, D.
  • 雑誌名: Trends Genet. 19 ページ: 629-639
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cloning of Cyc (Bmal-1) homolog in Bombyx mori ; Structural analyses and the tissue specific distributions. (2003)
  • 著者名/発表者名: Markova, E.P, Ueda, H., Sakamoto, K., Oishi, K., Shimada, Takeda, M.
  • 雑誌名: Comp.Biochem.Physiol.B. 134,10 ページ: 535-542
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] βFTZ-F1 dependent and independent activation of Edg78E, apupal cuticle gene, during the early metamorphic period in Drosophila melanogaster. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, H
  • 雑誌名: Develop. Growth Differ. 44 ページ: 419-425
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] βFTZ-F1 dependent and independent activation of Edg78E, a pupal cuticle gene, during the early metamorphic period in Drosophila melanogaster. (2002)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, H., Hirose, S., Ueda, H.
  • 雑誌名: Develop. Growth. Differ. 44 ページ: 419-425
  • NAID: 10016991847
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [産業財産権] 負の超らせんDNAの検出法 (2004)
  • 発明者名: 広瀬 進, 松本 国治
  • 権利者名: 情報・システム研究機構長
  • 産業財産権番号: 2004-315398
  • 出願年月日: 2004-10-29
• [文献書誌] Shimojima, T.: "Drosophila FACT contributes to Hox gene expression through physical and functional interactions with GAGA factor."Genes & Development. 17. 1605-1616 (2003)
• [文献書誌] Saunders, A.: "Tracking FACT and the RNA polymerase II elongation complex through chromatin in vivo"Science. 301. 1094-1096 (2003)
• [文献書誌] He, S.: "Facile synthesis of site-specifically acetylated and methylated histone proteins : reagent for evaluation of the histone code hypothesis"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 12033-12038 (2003)
• [文献書誌] Sims, R.J.3rd: "Histone lysine methylation : a signature for chromatin function"Trends in Genetics. 19. 629-639 (2003)
• [文献書誌] Nishioka, K.: "Methods and tips for the purification of human histone methyltransferases"Methods. 31. 49-58 (2003)
• [文献書誌] Hamada, K.: "Identification of the human IAI.3B promoter element and its use in the construction of a replication-selective adenovirus for ovarian cancer therapy"Cancer Research. 63. 2506-2512 (2003)
• [文献書誌] Liu, Q.-X.: "Drosophila MBF1 is a co-activator for Tracheae Defective and contributes to the formation of tracheal and nervous systems"Development. 130. 719-728 (2003)
• [文献書誌] Kawasaki, H.: "βFTZ-F1 dependent and independent activation of Edg78E, a pupal cuticle gene, during, the early metamorphic period in Drosophila melanogaster"Development Growth and Differentiation. 44. 419-425 (2002)
• [文献書誌] Shimojima, T.: "Drosophila FACT contributes to Hox gene expression through physical and functional interaction with GAGA factor"Genes & Development. (印刷中). (2003)