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染色体末端テロメア/サブテロメアの機能・構造維持メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20H03185
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分43010:分子生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

加納 純子  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10323809)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード染色体 / テロメア / サブテロメア / クロマチン / ヒストン / バウンダリー / 遺伝子発現
研究開始時の研究の概要

一般的に真核生物は、遺伝情報であるDNAを含む線状染色体をもつ。線状染色体の末端には「テロメア」と呼ばれるドメインが存在し、生命維持に重要な役割を果たしている。そして、テロメアに隣接して「サブテロメア」と呼ばれるドメインが存在する。本研究課題では、テロメアとサブテロメアの構造維持の重要性を明らかにすることを目的とする。大腸菌などは環状染色体を持つのに対して、なぜ真核生物はテロメアを含む“線状の”染色体を持つのか?サブテロメアのクロマチン構造はどのようにして形成され、その範囲はどのように決定されるのか?という疑問を明らかにする。

研究成果の概要

真核生物の線状染色体の最末端にはテロメアと呼ばれるドメインが存在し、そのテロメアに隣接して「サブテロメア」と呼ばれるドメインが存在する。本研究課題では、サブテロメアの構造維持の分子機構を明らかにすることを目的とした。分裂酵母のサブテロメアに特異的に形成される凝縮クロマチン構造Knobの形成に関与する因子を同定し、様々な解析を行ったところ、Knob構造形成にはヒストンH2A-S121のリン酸化、ヒストンH3-K36のメチル化、ヒストンH4の脱アセチル化が重要であることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

サブテロメアには様々な遺伝子配列が含まれており、ヒトではサブテロメア遺伝子は様々な疾患と関連していることが知られている。サブテロメアで形成される凝縮クロマチン構造は、そこに存在する遺伝子の発現を抑制することから、今回の研究成果は、正常な凝縮クロマチン構造形成が遺伝子発現を正常レベルに維持するための機構を明らかにできたと言える。今後は、ヒトのサブテロメア関連の疾患の原因究明につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Bqt4 affects relative movement between SPB and nucleolus in fission yeast2024

    • 著者名/発表者名
      Wang Kaiyu、Ito Hiroaki、Kanoh Junko、Ueno Masaru
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 714 ページ: 149970-149970

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149970

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Subtelomeres: hotspots of genome variation2023

    • 著者名/発表者名
      Kanoh Junko
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 98 号: 3 ページ: 155-160

    • DOI

      10.1266/ggs.23-00049

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 年月日
      2023-06-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Roles of Specialized Chromatin and DNA Structures at Subtelomeres in Schizosaccharomyces pombe2023

    • 著者名/発表者名
      Kanoh Junko
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 13 号: 5 ページ: 810-810

    • DOI

      10.3390/biom13050810

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 染色体末端近傍領域サブテロメアにおける凝縮クロマチン構造形成2023

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分裂酵母サブテロメア特異的凝縮クロマチン構造の形成メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      第56回酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] サブテロメアはテロメアのサブじゃない2023

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      第203回酵母細胞研究会例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Why do eukaryotes have linear chromosome?2023

    • 著者名/発表者名
      Kanoh J.
    • 学会等名
      POMBE 2023 meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evolution of telomere-adjacent regions in primates.2023

    • 著者名/発表者名
      Kanoh J.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory meeting, Telomeres & Telomerase
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNAの端が創出する生物多様性2022

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      大隅基礎科学創成財団第7回創発セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テロメア隣接領域サブテロメアはゲノム変化のホットスポットである2022

    • 著者名/発表者名
      竹中健人、大泉祐介、加治拓人、田代三喜、加納純子
    • 学会等名
      日本進化学会年大会第24回沼津大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Subtelomere-specific highly condensed chromatin structure requires three different histone modifications in fission yeast2022

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      EMBO workshop, Telomere function and evolution in health and disease
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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