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ニワトリ抗体遺伝子組換えにおけるクロマチン構造の役割

研究課題

研究課題/領域番号 14580689
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

太田 邦史  独立行政法人理化学研究所, 遺伝ダイナミクス研究ユニット, 研究ユニットリーダー (90211789)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード組換え / 転写制御 / クロマチン / ヒストンアセチル化 / 抗体遺伝子 / 組換え活性化 / 対立遺伝子排除
研究概要

ニワトリDT40細胞の抗体遺伝子座における遺伝子組換えの制御機構をクロマチンレベルで解析した。組換え活性の異なる対立遺伝子間での組換え・転写活性の相異に着目し、両対立遺伝子間でクロマチン構造やヒストンアセチル化レベルを比較した。その結果、遺伝子変換の活動度とDNA近接性・ヒストンアセチル化レベルの間に相関を認めた。また、細胞をヒストン脱アセチル化酵素阻害剤TSAで処理し、抗体遺伝子座における組換えや転写を調べ、TSA処理による遺伝子変換頻度の大幅な上昇を検出した。この現象と磁気ビーズに固定した抗原を用いて、迅速にモノクローナル抗体を作製する手法を開発した(Nature Biotech.2005)。
抗体遺伝子座における組換え活性は、転写活性と相関を示したが、ヒストンアセチル化は活性型・不活性型対立遺伝子双方で昂進しており、ヒストンアセチル化レベルとは相関が見られなかった。そこで、組換えと転写の関係を調べる目的で、誘導可能な転写プロモーターを上流に持つ組換えマーカー遺伝子(テトラサイクリン誘導プロモーター配列を挟む形で配置した不完全な緑色蛍光タンパク質(eGFP)および青色蛍光タンパク質(eCFP)遺伝子、その下流に核マトリックス結合配列と抗体遺伝子座の3'エンハンサー配列を連結したもの)をDT40の染色体に挿入し、ドキシサイクリン非存在下で培養を行った。組換え体検出は、FACSによる蛍光強度測定でより蛍光強度の強いeGFPの蛍光を発する細胞集団の出現頻度を測定して行った。その結果、転写誘導5日後には全く観察されなかったeGFP発現細胞が0.3%程度出現した。これらの細胞の抗体遺伝子DM配列から相同組換えの誘導的活性化を確認し、ニワトリ抗体遺伝子座などの相同組換え活性化には転写活性化が重要であることを見出した。この系は新機能遺伝子の創製に応用可能である。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (10件)

  • [雑誌論文] Rapid generation of specific antibodies by enhanced homologous recombination2005

    • 著者名/発表者名
      Seo H.et al.
    • 雑誌名

      Nature Biotechnology 23

      ページ: 731-735

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Roles of histone acetylation and chromatin ermodeling factor in a meiotic recombination2004

    • 著者名/発表者名
      Ymada T. et al.
    • 雑誌名

      EMBO J. 23

      ページ: 1792-1803

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fission yeast global repressors regulate the specificity of chromatin alteration in response to distinct environment stresses2004

    • 著者名/発表者名
      Hirota K. et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 32

      ページ: 855-862

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Roles of histone acetylation and chromatin remodeling factor in a meiotic recombination hotspot2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada T. et al.
    • 雑誌名

      EMBO J 23

      ページ: 1972-1803

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fission yeast global repressors regulate the specificity of chromatin alteration in response to distinct environmental stresses2004

    • 著者名/発表者名
      Hirota K. et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 32

      ページ: 855-862

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fission yeast Tup1-like repressors repress chromatin remodeling at the fbp1^+ promoter and the ade6-M26 recombination hotspot2003

    • 著者名/発表者名
      Hirota K. et al.
    • 雑誌名

      Genetics 165

      ページ: 505-515

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gef1p and Scd1p, the two GDP-GTP exchange factors for Cdc42p, from a ring structure that shrinks during cytokinesis in Schizosaccharomyces prombe2003

    • 著者名/発表者名
      Hirota K. et al.
    • 雑誌名

      Mol.Biol.Cell 14

      ページ: 3617-3627

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Correlation between premeiotic DNA replication and chromatin transition at yeast recombination inititation sites2003

    • 著者名/発表者名
      Murakami H. et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 31

      ページ: 4085-4090

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gef1 p and Scd1 p, the two GDP-GTP exchange factors for Cdc42p, form a ring structure that shrinks during cytokinesis in Schizosaccharomyces pombe2003

    • 著者名/発表者名
      Hirota K. et al.
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell 14

      ページ: 3617-3627

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Correlation between premeiotic DNA replication and chromatin transition at yeast recombination initiation sites2003

    • 著者名/発表者名
      Murakami H. et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 31

      ページ: 4085-4090

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rapid generation of specific antibodies by enhanced homologous recombination

    • 著者名/発表者名
      Seo H.et al.
    • 雑誌名

      Nature Biotech. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [図書] クロマチンと遺伝子機能制御(堀越正美編):相同組換えとクロマチン構造2003

    • 著者名/発表者名
      太田邦史
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      シュプリンガーフェアラーク東京
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 体細胞相同組換えの促進方法及び特異的抗体の作製方法2003

    • 発明者名
      太田邦史, 瀬尾秀宗, 柴田武彦
    • 権利者名
      (独)理化学研究所, (独)科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2003-07-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 体細胞相同組換えの誘発方法2003

    • 発明者名
      太田邦史, 瀬尾秀宗, 柴田武彦
    • 権利者名
      (独)理化学研究所, (独)科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2003-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada T. et al.: "Roles of histone acetylation and chromatin remodeling factor in a meiotic recombination hotspot"EMBO J.. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirota K. et al.: "Fission yeast global repressors regulate the specificity of chromatin alteration in response to distinct environmental stresses"Nucleic Acids Research. 32. 855-862 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirota K. et al.: "Fission yeast Tup1-like repressors repress chromatin remodeling at the fbp1^+ promoter and the ade6-M26 recombination hotspot"Genetics. 165. 505-515 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirota K. et al.: "Gef1p and Scd1p, the two GDP-GTP exchange factors for Cdc42p, form a ring structure that shrinks during cytokinesis in Schizosaccharomyces pombe"Mol.Biol.Cell. 14. 3617-3627 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomita K. et al.: "Competition between the Rad50 complex and the Ku heterodimer reveals a role for Exo1 in processing double-strand break, but not telomeres"Mol.Cell.Biol. 23. 5186-5197 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami H. et al.: "Correlation between premeiotic DNA replication and chromatin transition at yeast recombination initiation sites"Nucleic Acids Research. 31. 4085-4090 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 太田邦史: "クロマチンと遺伝子機能制御(堀越正美編)における「相同組換えとクロマチン構造」"シュプリンガーフェアラーク東京. 270 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Pecina A, Smith KN, Mezard C, Murakami H, Ohta K, Nicolas A: "Target stimulation of mejotic recombination"Cell. 111. 173-184 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Marin A., Gallardo M., Kato Y., Shirahige K., Gutierrez G., Ohta K., Aguilera A.: "Relationship between G+C content, ORF-length and mRNA concentration in Saccharomyces cerevisiae"Yeast. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Farah JA, Hartsuiker E, Mizuno K, Ohta K, Smith GR: "A 160-bp palindrome is a Rad50.Rad32-dependent mitotic recombination hotspot in Schizosaccharomyces pombe"Genetics. 161. 461-468 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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