分子遺伝学的アプローチによる染色体構造調節因子の検索

• 研究課題/領域番号: 16687008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 武山 健一 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (30323570)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2005年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2004年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
• キーワード: 染色体構造変換 / ヒストン修飾 / クロマチン / ヒストンシャペロン / 核内レセプター / 染色体構造調節 / 転写制御 / ヒストン / PEV / エクダイソン / パフ

研究概要

本研究は以下3つの独立した機能解析系により染色体構造変換機能を解明した。
1.ヒト核内レセプターを用いた新規転写共役因子の分子遺伝学的探索.
ARおよびERα発現ショウジョウバエを用いた転写共役因子群の分子遺伝学的な探索は転写活性能の変動を指標に約1500系統の遺伝子変異体を解析中、転写機構に相互作用し核内レセプター転写活性能が抑制される新規変異体を2系統同定した。この遺伝子変異はヒストンメチル化酵素およびヒストン脱アセチル化酵素と遺伝学的相互作用が認められた。生化学的な機能解析からこれら2つのヒトホモログ遺伝子は、動物培養細胞系においてもヒト核内レセプターの転写抑制が再現取れた。更にこれら因子の転写抑制複合体を精製し、構成因子を同定した。
2.染色体構造変換を介した転写共役因子の機能解析系の構築.
研究計画1での取得因子の機能解明として染色体構造状態を個体レベルで解析(PEV解析)を行った。その結果、取得因子が染色体構造調節し、ヘテロクロマチン誘導を司る因子であることが判明した。またin vitro系においてクロマチン再構築によるMNaseアッセイの結果、ヒストン・ヌクレオソームの構造変換因子であることが判明した。現在クロマチン再構築したレポーター遺伝子からのin vitro転写系を検討している。
3.ショウジョウバエエクダイソン依存的な染色体構造変換機構の解析.
変態・脱皮ホルモンのエクダイソン依存的な唾液腺染色体上に誘導されるパフを指標とした局在探索の結果、2系統局在因子を単離した。これら因子はヒストンシャペロン因子であることが判明し、このタンパクはヒストンと強固に結合すると共に、エクダイソン依存的なクロマチン構造変換に重要であることを見出した。更にこのヒトホモログ遺伝子は染色体転座におけるある種の白血病の原因遺伝子であることが判明しており、クロマチン構造変換制御機構の破綻による表現系の一端を理解できると示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Human expanded polyglutamine androgen receptor mutants in neurogeneration as a novel ligand target (2005)
  • 著者名/発表者名: Furutani, T., Takeyama, K., Tanabe, M., Koutoku, H., Ito, S., Taniguchi, N., Suzuki, E., Kudoh, M., Shibasaki, M., Shikama, H., Kato, S.
  • 雑誌名: J Pharmacol Exp Ther 315 ページ: 545-552
• [雑誌論文] A role of androgen receptor protein in cell growth of an androgen-independent prostate cancer cell line (2005)
  • 著者名/発表者名: Furutani, T., Takeyama, K., Koutoku, H., Ito, S., Taniguchi, N., Suzuki, E., Kudoh, M., Shibasaki, M., Shikama, H., Kato, S.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 69 ページ: 2236-2239
  • NAID: 130000030502
• [雑誌論文] Splicing potentiation by growth factor signals via estrogen receptor phosphorylation (2005)
  • 著者名/発表者名: Masuhiro, Y., Mezaki, Y., Sakari, M., Takeyama, K., Yoshida, T., Inoue, K., Yanagisawa, J., Hanzawa, S., O'Malley B.W., Kato, S.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 102 ページ: 8126-8131
• [雑誌論文] Study of androgen receptor functions by genetic models (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, T., Takeyama, K., Sato, T., Kato, S.
  • 雑誌名: J Biochem (Tokyo) 138 ページ: 105-110
  • NAID: 10017346349
• [雑誌論文] A novel genetic system for analysis of co-activators for the N-terminal transactivation function domin of the human androgen receptor (2004)
  • 著者名/発表者名: Takeyama K., Ito S., Sawatsubashi S., et al.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 68・6 ページ: 1209-1215
• [雑誌論文] Transrepression by a liganded nuclear receptor via a bHLH activator through co-regulator switching (2004)
  • 著者名/発表者名: Murayama A., Kim M., Yanagisawa J., Takeyama K., Kato S.
  • 雑誌名: EMBO J. Apr 07・23 ページ: 1598-1608
• [雑誌論文] Wnt/beta-certain and estrogen signaling converege in vivo. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kouzmenko AP., Takeyama K., Ito S., et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 279・39 ページ: 40255-40258
• [雑誌論文] In vivo potentiation of human oestrogen receptor alpha by Cdk7-mediated phosphorylation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ito S., Takeyama K., Yamamoto A., et al.
  • 雑誌名: Genes Cells. Oct;9・10 ページ: 983-992
• [雑誌論文] Modulation of oestrogen receptor signalling by association with the activated dioxin receptor. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ohtake F., Takeyama K., Matsumoto T., et al.
  • 雑誌名: Nature 423・6939 ページ: 545-550
• [雑誌論文] Androgen-dependent neurodegeneration by polyglutamine-expanded human androgen receptor in Drosophila (2002)
  • 著者名/発表者名: Takeyama K., Ito S., Yamamoto A., et al.
  • 雑誌名: Neuron 35・5 ページ: 855-864