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クロマチンレベルにおける遺伝子発現制御機構解析に基づく癌化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20012012
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

堀越 正美  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (70242089)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
2009年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
2008年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
キーワード遺伝子 / 酵素 / 生体分子 / 蛋白質 / 発現制御
研究概要

発がん過程におけるクロマチンレベルでの遺伝子発現制御機構を解析する研究は、エピジェネティクス研究の進展により近年増加傾向にあるが、その多くがヒストン化学修飾を中心としたものである。しかし、本研究で応募者が扱う因子は主にヒストンシャペロンである。近年、ヒストンシャペロンは、応募者の専門分野において国際的な注目を集めてきているが、癌化過程との関連で解析しているグループの数は国内外でも数が限られている。第一に、ヒストンシャペロンCIAによる転写活性化促進の分子機構の解明に取り組んだ。これまでにCIAが転写活性化を抑制する因子(ヒストン脱アセチル化酵素やコリプレッサーなど)の活性を抑制し、DNA結合性因子Mybとの相互作用を介して転写活性化を促進することをまず明らかにした。これらの結果を基に、作製したCIAの点変異体を用いて生化学的・遺伝学的解析を行い、さらには、ヒストンアセチル化酵素やコファクターとの相互作用解析などを行った。第二に、ヒストンシャペロンTAF-Iによる転写活性化抑制の分子機構の解明に取り組んだ。これまでにTAF-IがDNA結合性因子KLF5との相互作用を介して転写活性化を抑制することを明らかにしたので、これらの結果を基に、KLF5の活性を阻害するヒストン脱アセチル化酵素の同定及び作製したTAF-Iの点変異体を用いて生化学的・遺伝学的解析を行った。第二に、TAF-1とヒストン(H3-H4)_2四量体とのX線結晶構造解析を行い、良好な解析パターン結果を得たので、現在その三次構造解析を行っている。更に、TAF-1とANP32Bといった2種類の異なるヒストンシャペロンが癌遺伝子産物であること、転写調節因子KLF5との相互作用で単離したことを踏まえた上で、KLFとの機能的相互作用及び転写活性化能を検討し、転写活性化に際して、2種類のヒストンシャペロンが1つの転写調節因子に協調して働くことを初めて示した(投稿中)。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Structure of the histone chaperone CIA/ASF1-double bromodomain complex connecting histone modifications and site-specific histone eviction2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Akai, et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.

      巻: 107 ページ: 8153-8158

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global analysis of functional relationships between histone point mutations and the effects of histone deacetylase inhibitors2010

    • 著者名/発表者名
      L.Sato, et al.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 15 ページ: 553-594

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromatin dynamics mediated by histone modifiers and histone chaperones in postreplicative recombination2010

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

      Genes Cells

      巻: 15 ページ: 945-958

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of the histone chaperone CIA/ASF1-double bromodomain complex connecting histone modifications and site-specific histone eviction2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Akai, et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. (in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global analysis of functional relationships between histone point mutation the effects of histone deacetylase inhibitors2010

    • 著者名/発表者名
      L.Sato, et al.
    • 雑誌名

      Genes Cells (in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical framework for the histone modification network : modifications in the unstructured histone tails form a robust scale-free network2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayashi, et al.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 14 ページ: 789-806

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global analysis of mutual interaction surfaces of nucleosomes with comprehensive point mutants2009

    • 著者名/発表者名
      M.Sakamoto, et al.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 14 ページ: 1271-1330

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical framework for the histone modification network : modifications in the unstructured histone tails form a robust scale-free network2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayashi, et al.
    • 雑誌名

      Genes Cells 14

      ページ: 789-806

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global analysis of mutual interaction surfaces of nucleosomes with comprehensive point mutants2009

    • 著者名/発表者名
      M.Sakamoto, et al.
    • 雑誌名

      Genes Cells 14

      ページ: 1271-1330

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histone chaperones : 30 years from isolation to elucidation of the mechanisms of nucleosome assembly and disassembly2008

    • 著者名/発表者名
      M.Eitoku, et al.
    • 雑誌名

      Cell.Mol.Life Sci. 65

      ページ: 414-444

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Promoter region-specific histone incorporation by the novel histone chaperone ANP32B and DNA-binding factor KLF52008

    • 著者名/発表者名
      Y.Munemasa, et al.
    • 雑誌名

      Mol.Cell.Biol. 28

      ページ: 1171-1181

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel structural and functional mode of a knot essential for RNA binding activity of the Esa1 presumed chromodomain2008

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

      J.Mol.Biol. 378

      ページ: 987-1001

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of leucine-to-methionine substitutions on the diffraction quality of histone chaperone SET/TAF-Iβ/INHAT crystals2008

    • 著者名/発表者名
      M.Senda, et al.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.F 64

      ページ: 960-965

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of Methanococcus jannaschii TATA-box-binding protein2008

    • 著者名/発表者名
      N.Adachi, et al.
    • 雑誌名

      Genes Cells 13

      ページ: 1127-1140

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒストンコード仮説の問題点と克服2009

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2009-12-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒストン点変異体を用いた網羅的機能解析によるヌクレオソーム構造変換反応機構の構築2009

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、神戸市
    • 年月日
      2009-10-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンコード仮説の問題点と克服2009

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 学会等名
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      全日空ホテルニュースカイ、熊本市
    • 年月日
      2009-05-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical framework for the histone modification network : modifications in the unstructured histone tails form a robust scale-free network2009

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 学会等名
      Global Biomarker Conference 2009
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2009-03-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] From histone modification to nuclesome disassembly2009

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 学会等名
      Keystone Symposia- Chromatin Dynamics and Higher Order Organization
    • 発表場所
      Coeur d'Alene, Idaho, USA
    • 年月日
      2009-02-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンコード仮説の問題点と克服2008

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会(BMB2008)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、神戸市
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] From isolation of novel chromatin factors to proposal of models leading to novel principles and concepts2008

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 学会等名
      International Symposium on Nuclear Architecture and Chromatin Dynamics
    • 発表場所
      Hyderabad, India
    • 年月日
      2008-11-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of architecture of histone modification network2008

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 学会等名
      Microarray Congress 2008
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2008-06-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] From histone modification to nuclesome disassembly2008

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 学会等名
      Keystone Symposia-Molecular Basis for Chromatin Modifications and Epigenetic Phenomena
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 年月日
      2008-04-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] スーパーサイエンスハイスクール講義-LET IT BE OR NOT2009

    • 著者名/発表者名
      堀越正美
    • 総ページ数
      254
    • 出版者
      培風館
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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