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ヌクレオソーム動的制御における内部塩基配列の役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05556
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関島根大学

研究代表者

加藤 太陽  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (40548418)

研究分担者 浦野 健  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (70293701)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードヌクレオソーム / エピジェネティクス / DNA / ヒストン / ソフトウェア / DNA塩基配列 / クロマチン制御
研究成果の概要

ヌクレオソームDNAの内部塩基配列がどのようにしてヌクレオソーム動的制御に関わるかを理解するためには、ヌクレオソーム配置を予測する信頼性の高いツールが必要です。このため我々は、nuCposというR/Bioconductorパッケージを開発し、様々な側面からこのツールを検証しました。MNase-seqに基づくツールに比べて、nuCposは高い精度でヌクレオソーム配置を予測します。詳細な調査は、ヌクレオソームのケミカルマップの高解像度がDNAのヒストンと接する面の認識に寄与することを示しました。このツールを使えば、自然配列および人口配列のヌクレオソーム形成への親和性を予測することができます。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトを含む真核生物の染色体DNAは、ヒストンタンパク質にDNAが巻きついたヌクレオソームを基本単位として核の中に収納されています。ヌクレオソームの配置はエピジェネティクス制御に重要ですが、一見無秩序に並んでいるように見えるDNAの塩基配列が、ヌクレオソームの配置にどう寄与するのかわかっていません。本研究ではDNA配列からヌクレオソーム配置を予測するソフトウェアを開発しました。これは、DNA配列とヌクレオソーム配置の関係や、遺伝的多様性とエピジェネティクスの関係を、さらに詳細に理解するための手がかりになると期待されます。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (6件)

  • [国際共同研究] カンザス州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Cornell University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universite de Namur(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Chemical map-based prediction of nucleosome positioning using the Bioconductor package nuCpos2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Hiroaki、Shimizu Mitsuhiro、Urano Takeshi
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 22 号: 1 ページ: 322-322

    • DOI

      10.1186/s12859-021-04240-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sequence-dependent nucleosome formation in trinucleotide repeats evaluated by in vivo chemical mapping2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Katsumata, Yuichi Ichikawa, Tomohiro Fuse, Hitoshi Kurumizaka, Akio Yanagida , Takeshi Urano, Hiroaki Kato, Mitsuhiro Shimizu
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 556 ページ: 179-184

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.155

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gcn2 eIF2α kinase mediates combinatorial translational regulation through nucleotide motifs and uORFs in target mRNAs2020

    • 著者名/発表者名
      Chikashige Yuji、Kato Hiroaki、Thornton Mackenzie、Pepper Whitney、Hilgers Madelyn、Cecil Ariana、Asano Izumi、Yamada Haana、Mori Chie、Brunkow Cheyenne、Moravek Carter、Urano Takeshi、Singh Chingakham Ranjit、Asano Katsura
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 48 号: 16 ページ: 8977-8992

    • DOI

      10.1093/nar/gkaa608

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ヌクレオソームポジショニングのゲノムワイド解析2020

    • 著者名/発表者名
      清水光弘、加藤太陽
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 52(9) ページ: 503-507

    • NAID

      40022426687

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Chemical map-based prediction of nucleosome positioning using the Bioconductor package nuCpos2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Hiroaki、Shimizu Mitsuhiro、Urano Takeshi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 2019.12.25 ページ: 888305-888305

    • DOI

      10.1101/2019.12.25.888305

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of ectopic heterochromatin-mediated epigenetic diversification by the JmjC family protein Epe12019

    • 著者名/発表者名
      Sorida Masato、Hirauchi Takahiro、Ishizaki Hiroaki、Kaito Wataru、Shimada Atsushi、Mori Chie、Chikashige Yuji、Hiraoka Yasushi、Suzuki Yutaka、Ohkawa Yasuyuki、Kato Hiroaki、Takahata Shinya、Murakami Yota
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 15 号: 6 ページ: e1008129-e1008129

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1008129

    • NAID

      120007002166

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How does Hsp90 function in RNAi-dependent heterochromatin assembly?2019

    • 著者名/発表者名
      Kato H, Okazaki K, Urano T.
    • 雑誌名

      Current Genetics

      巻: 65 号: 1 ページ: 87-91

    • DOI

      10.1007/s00294-018-0866-0

    • NAID

      120006648413

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation and characterization of antagonistic anti-human interleukin (IL)-18 monoclonal antibodies with high affinity: Two types of monoclonal antibodies against full-length IL-18 and the neoepitope of inflammatory caspase-cleaved active IL-18.2019

    • 著者名/発表者名
      Nariai Y, Kamino H, Obayashi E, Kato H, Sakashita G, Sugiura T, Migita K, Koga T, Kawakami A, Sakamoto K, Kadomatsu K, Nakakido M, Tsumoto K, Urano T.
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: 663 ページ: 71-82

    • DOI

      10.1016/j.abb.2019.01.001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of ectopic heterochromatin-mediated epigenetic diversification by the JmjC family protein Epe12019

    • 著者名/発表者名
      Masato Sorida, Takahiro Hirauchi, Hiroaki Ishizaki, Wataru Kaito, Atsushi Shimada, Chie Mori, Yuji Chikashige, Yasushi Hiraoka, Yutaka Suzuki, Yasuyuki Ohkawa, Hiroaki Kato, Shinya Takahata, Yota Murakami
    • 雑誌名

      Plos Genetics

      巻: 印刷中

    • NAID

      120007002166

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RNAi-dependent heterochromatin assembly in fission yeast Schizosaccharomyces pombe requires heat-shock molecular chaperones Hsp90 and Mas5.2018

    • 著者名/発表者名
      Okazaki K, Kato H, Iida T, Shinmyozu K, Nakayama JI, Murakami Y, Urano T.
    • 雑誌名

      Epigenetics & Chromatin

      巻: 11 号: 1 ページ: 26-26

    • DOI

      10.1186/s13072-018-0199-8

    • NAID

      120006651232

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cancer-related transcription regulator protein NAC1 forms a protein complex with CARM1 for ovarian cancer progression.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakayama N, Sakashita G, Nariai Y, Kato H, Sinmyozu K, Nakayama JI, Kyo S, Urano T, Nakayama K.
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 9 号: 47 ページ: 28408-28420

    • DOI

      10.18632/oncotarget.25400

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A chimeric chemical model revealed asymmetric DNA pattern in transcribed nucleosomes2022

    • 著者名/発表者名
      Kato H, Shimizu M, Urano T
    • 学会等名
      The 30th Hot Spring Harbor International Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ケミカルハイブリッドモデルによるヌクレオソーム配置予測2021

    • 著者名/発表者名
      加藤太陽、清水光弘、浦野健
    • 学会等名
      第93回日本遺伝学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ケミカルマップに基づくヌクレオソームDNAの相性予測2021

    • 著者名/発表者名
      加藤太陽、清水光弘、浦野健
    • 学会等名
      第14回エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 塩基構成から眺めるクロマチン2019

    • 著者名/発表者名
      加藤太陽、浦野健
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] RNA polymerase II高精度解析で迫る転写一時停止とヒストン修飾制御2019

    • 著者名/発表者名
      梶谷卓也、石井ひとみ、加藤太陽、木村宏、大川恭行、Damien Hermand、John Lis、村上洋太
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Training a dHMM with a chemical map improved accuracy of nucleosome positioning prediction in yeasts2018

    • 著者名/発表者名
      Kato H and Urano T
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting: Epigenetics & Chromatin
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 島根大学医学部病態生化学

    • URL

      http://www.shimane-med.ac.jp/biochem2/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/hrk_kato/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 島根大学医学部病態生化学ホームページ

    • URL

      https://www.med.shimane-u.ac.jp/biochem2/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] リサーチマップ

    • URL

      https://researchmap.jp/hrk_kato/?lang=japanese

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 島根大学教員情報検索システム

    • URL

      https://www.staffsearch.shimane-u.ac.jp/kenkyu/search/e5084ae925c23e6c843da12a5eef8c35/detail?page=research

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 島根大学医学部病態生化学

    • URL

      http://www.med.shimane-u.ac.jp/biochem2/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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