研究課題
特別研究員奨励費
ヒストン修飾H3K4(ヒストンH3のリジン4)メチル化は、進化的保存性の高いクロマチン修飾である。H3K4には、メチル基の数によって区別される三段階のメチル化状態H3K4me1,2,3がある。本研究ではH3K4me1,2,3それぞれが特異的に減少したようなシロイヌナズナ変異体群を用いて、H3K4me1,2,3の比較解析からH3K4メチル化の機能を探る。
[昨年度までの経過] 同定した3つのH3K4me1を担う、シロイヌナズナメチル化酵素タンパク質について、ゲノム局在をChIP-seqにより実験的に決定した。局在特異性のルールを、二種類の機械学習にモデル化させることで、ひとつは転写コンプレクスと協働して転写領域にリクルートされ、後2つは特定のDNA配列やクロマチン修飾を手がかりに標的するらしいことを見出した。公開データを用いたモデリングから、同様の分化が動物でも保存されていることが示唆された。[今年度の成果]1. モデルの実験的検証を行った。モデル上示されたリクルータ候補をそれぞれ失ったような変異体群を作成し、メチル化酵素の局在とH3K4me1パターンの変化を調べた。併行して、異なる手法での検証として、生化学的にリクルータ候補とメチル化酵素タンパク質のphysical interaction検出に取り組み、リクルータ候補を絞り込んだ。2. 初年度に見出していた、長期的なH3K4me1喪失がゲノム安定性を損なう経路を調べた。エピゲノムへどう影響するか、特異性を詳細にin silico解析し、H3K4me1喪失がRdDM経路のうち一部のlociを促進する可能性を見出した。3. 一連の結果を論文にまとめて投稿し、博士論文を執筆した。より包括的にH3K4me制御を理解すべく主に以下の実験を準備した: H3K4meメチル化酵素のinteractome解析のため、免疫沈降の条件を最適化した/ これまで主に注目してきたメチル化酵素遺伝子と同じファミリーの他因子についても遺伝学的材料を準備した
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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bioRxiv
巻: -
10.1101/2021.06.03.446702
Nature Plants
巻: 7 号: 3 ページ: 295-302
10.1038/s41477-021-00868-3
