新規ヒストンバリアント群の機能解析

• 研究課題/領域番号: 16K18479
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: システムゲノム科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 前原 一満 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (90726431)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: ヒストンバリアント / エピゲノム制御 / ヒストンコード / クロマチン

研究成果の概要

本研究計画は、新規ヒストンバリアントを軸にしたクロマチン動態の解析によって、細胞分化にともなう遺伝子選択機能の解明を目的とした。2015年にコンピュータを用いたヒストン様遺伝子の探索法を開発し、新規14種のマウス、およびヒトのヒストン亜種（バリアント）遺伝子を報告していたが、これらの極めて配列の近いヒストンバリアント群がもたらす分子メカニズムは不明のままであった。そのなかで、マウスにおける新規H3バリアントであるH3mm7が、骨格筋組織の正常な再生に必要であることを示し、論文報告を行った。また、これ以外のヒト新規ヒストンバリアントについては、共同研究の成果（論文発表３報）を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Histone H3.3 sub-variant H3mm7 is required for normal skeletal muscle regeneration (2018)
  • 著者名/発表者名: Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Ono Yusuke、Taguchi Hiroyuki、Yoshioka Kiyoshi、Kitajima Yasuo、Xie Yan、Sato Yuko、Iwasaki Takeshi、Nogami Jumpei、Okada Seiji、Komatsu Tetsuro、Semba Yuichiro、Takemoto Tatsuya、Kimura Hiroshi、Kurumizaka Hitoshi、Ohkawa Yasuyuki
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 号: 1 ページ: 1400-1400
  • DOI: 10.1038/s41467-018-03845-1
  • NAID: 120006949474
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cryo-EM structure of the nucleosome containing the ALB1 enhancer DNA sequence (2018)
  • 著者名/発表者名: Takizawa Yoshimasa、Tanaka Hiroki、Machida Shinichi、Koyama Masako、Maehara Kazumitsu、Ohkawa Yasuyuki、Wade Paul A.、Wolf Matthias、Kurumizaka Hitoshi
  • 雑誌名: Open Biology 巻: 8 号: 3 ページ: 170255-170255
  • DOI: 10.1098/rsob.170255
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sensitive detection of fluorescence in western blotting by merging images (2018)
  • 著者名/発表者名: Kondo Yukari、Higa Shinichiro、Iwasaki Takeshi、Matsumoto Tomoya、Maehara Kazumitsu、Harada Akihito、Baba Yoshihiro、Fujita Masatoshi、Ohkawa Yasuyuki
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 1 ページ: 0191532-0191532
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0191532
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The requirement of Mettl3-promoted MyoD mRNA maintenance in proliferative myoblasts for skeletal muscle differentiation (2017)
  • 著者名/発表者名: Kudou Kensuke、Komatsu Tetsuro、Nogami Jumpei、Maehara Kazumitsu、Harada Akihito、Saeki Hiroshi、Oki Eiji、Maehara Yoshihiko、Ohkawa Yasuyuki
  • 雑誌名: Open Biology 巻: 7 号: 9 ページ: 170119-170119
  • DOI: 10.1098/rsob.170119
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chd2 regulates chromatin for proper gene expression toward differentiation in mouse embryonic stem cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Semba Yuichiro、Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Oki Shinya、Meno Chikara、Ueda Jun、Yamagata Kazuo、Suzuki Atsushi、Onimaru Mitsuho、Nogami Jumpei、Okada Seiji、Akashi Koichi、Ohkawa Yasuyuki
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 45 号: 15 ページ: 8758-8772
  • DOI: 10.1093/nar/gkx475
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Crystal Structure and Characterization of Novel Human Histone H3 Variants, H3.6, H3.7, and H3.8 (2017)
  • 著者名/発表者名: Taguchi H, Xie Y, Horikoshi N, Maehara K, Harada A, Nogami J, Sato K, Arimura Y, Osakabe A, Kujirai T, Iwasaki T, Semba Y, Tachibana T, Kimura H, Ohkawa Y, Kurumizaka H.
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 56 号: 16 ページ: 2184-2196
  • DOI: 10.1021/acs.biochem.6b01098
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thymine DNA glycosylase modulates the DNA damage response and gene expression by base excision repair-dependent and -independent mechanisms (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomohumi Nakamura, Kouichi Murakami, Haruto Tada, Yoshihiko Uehara, Jumpei Nogami, Kazumitsu Maehara, Yasuyuki Ohkawa, Hisato Saitoh, Hideo Nishitani, Tetsuya Ono, Ryotaro Nishi, Masayuki Yokoi, Wataru Sakai, and Kaoru Sugasawa
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 22 号: 4 ページ: 392-405
  • DOI: 10.1111/gtc.12481
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Crystal structure of the overlapping dinucleosome composed of hexasome and octasome (2017)
  • 著者名/発表者名: Daiki Kato, Akihisa Osakabe, Yasuhiro Arimura, Yuka Mizukami, Naoki Horikoshi, Kazumi Saikusa, Satoko Akashi, Yoshifumi Nishimura, Sam-Yong Park, Jumpei Nogami, Kazumitsu Maehara, Yasuyuki Ohkawa, Atsushi Matsumoto, Hidetoshi Kono, Rintaro Inoue, Masaaki Sugiyama, Hitoshi Kurumizaka
  • 雑誌名: Science 巻: 356 号: 6334 ページ: 205-208
  • DOI: 10.1126/science.aak9867
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Testis-Specific Histone Variant H3t Gene Is Essential for Entry into Spermatogenesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueda J., Harada A., Urahama T., Machida S., Maehara K., Hada M., Makino Y., Nogami J., Horikoshi N., Osakabe A., Taguchi H., Tanaka H., Tachiwana H., Yao T., Yamada M., Iwamoto T., Isotani A., Ikawa M., Tachibana T., Okada Y., Kimura H., Ohkawa Y., Kurumizaka H., Yamagata K.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 18(3) 号: 3 ページ: 593-600
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.12.065
  • NAID: 120006957416
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of Immunoglobulin Gene Sequences from a Small Read Number of mRNA-Seq Using Hybridomas. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kuniyoshi Y, Maehara K, Iwasaki T, Hayashi M, Semba Y, Fujita M, Sato Y, Kimura H, Harada A, Ohkawa Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 10 ページ: e0165473-e0165473
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0165473
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Histone H4 lysine 20 acetylation is associated with gene repression in human cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kaimori, J. Y., Maehara, K., Hayashi-Takanaka, Y., Harada, A., Fukuda, M., Yamamoto, S., Ichimaru, N., Umehara, T., Yokoyama, S., Matsuda, R., Ikura, T., Nagao, K., Obuse, C., Nozaki, N., Takahara, S., Takao, T., Ohkawa, Y., Kimura, H., and Isaka, Y.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 24318-24318
  • DOI: 10.1038/srep24318
  • NAID: 120005770760
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Chromatin architecture may dictate the target site for DMC1, but not for RAD51, during homologous pairing (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi W., Takaku M., Machida S., Tachiwana H., Maehara K., Ohkawa Y. and Kurumizaka H
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 6 号: 1 ページ: 24428-24428
  • DOI: 10.1038/srep24228
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ヒストンH3.3のサブバリアントH3mm7は正常な骨格筋再生に必要とされる (2017)
  • 著者名/発表者名: 前原 一満
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] Myogenic Chromatin Structure Is Formed with the Histone H3 Variant H3mm7 (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazumitsu Maehara, Akihito harada, Jumpei Nogami, Yasuyuki Ohkawa
  • 学会等名: 第20回生医研リトリート2017
• [学会発表] ホッジ分解による擬似ライブ・シングルセルプロファイル追跡法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 前原一満
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [備考] Ohkawa lab.
  • URL: http://tx.bioreg.kyushu-u.ac.jp
• [備考] プレスリリース「筋肉の再生を促進させるスイッチの発見-筋肉の再生治療の応用に期待-」
  • URL: https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/235
• [備考] 研究室HP
  • URL: http://tx.bioreg.kyushu-u.ac.jp
• [産業財産権] 標的遺伝子の配列を決定する方法 (2017)
  • 発明者名: 大川恭行、前原一満、木村宏、佐藤優子
  • 権利者名: 九州大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2017-03-16
  • 外国