エピゲノム解析とエピ遺伝学による反復配列動態制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22227001
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 角谷 徹仁 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 教授 (20332174)
• 研究期間 (年度): 2010-05-31 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 138,710千円 (直接経費: 106,700千円、間接経費: 32,010千円); 2014年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円); 2013年度: 32,500千円 (直接経費: 25,000千円、間接経費: 7,500千円); 2012年度: 32,500千円 (直接経費: 25,000千円、間接経費: 7,500千円); 2011年度: 31,460千円 (直接経費: 24,200千円、間接経費: 7,260千円); 2010年度: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円)
• キーワード: トランスポゾン / DNAメチル化 / クロマチン / 進化

研究成果の概要

抑制クロマチンの目印であるヒストンH3リジン９メチル化（H3K9me）を遺伝子から除くシロイヌナズナの酵素IBM1の効果をさまざまな変異体の背景でエピゲノム解析をすることにより調べた。その結果、この酵素は転写される配列から特異的にH3K9meを除き遺伝子と反復配列の分化に貢献することがわかった。また、DNA低メチル化状態で増殖するシロイヌナズナのトランスポゾンと配列の似たトランスポゾンをシロイヌナズナ近縁種で調べることで、動原体に特異的に飛び込むトランスポゾンを見いだした。また、別の可動性トランスポゾンの挙動を調べることで新奇の抗抑制因子を同定した。

評価記号

検証結果 (区分)

A+

研究成果

• [雑誌論文] Mobilization of a plant transposon by expression of the transposon-encoded anti-silencing factor. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fu Y, Kawabe A, Etcheverry M, Ito T, Toyoda A, Fujiyama A, Colot V, Tarutani Y, Kakutani T
  • 雑誌名: EMBO Journal 巻: 32 号: 17 ページ: 2407-2417
  • DOI: 10.1038/emboj.2013.169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism for full-length RNA processing of Arabidopsis genes containing intragenic heterochromatin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Saze H, Kitayama J, Takashima K, Miura S, Harukawa Y, Ito T, Kakutani T
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 4 号: 1 ページ: 2301-2301
  • DOI: 10.1038/ncomms3301
  • 査読あり
• [雑誌論文] What triggers DNA methylation in genes and TEs: contribution of body methylation? (2013)
  • 著者名/発表者名: Inagaki S, Kakutani T
  • 雑誌名: Cold Spring Harbor Symp Quant Biol 巻: published online
• [雑誌論文] Centromere-targeted de novo integrations of an LTR retrotransposon in Arabidopsis lyrata (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukahara, et al
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: 26 号: 7 ページ: 705-713
  • DOI: 10.1101/gad.183871.111
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNAi-independent de novo DNA methylation in Arabidopsis mutants of a chromatin remodeling gene DDM1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T, Kobaysshi A, Saze H, Kakutani T
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: (on line) 号: 5 ページ: 750-758
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2012.04911.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] HMG domain containing SSRP1 is required for DNA demethylation and genomic imprinting in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田陽子, 他8名
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 21 号: 3 ページ: 589-596
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2011.08.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis HDA6 regulates locus-directed heterochromatin silencing in cooperation with MET1 (2011)
  • 著者名/発表者名: To TK, Kim JM, Matsui A, Kurihara Y, Morosawa T, Ishida J, Tanaka M, Endo T, Kakutani T, Toyoda T, Kimura H, Yokoyama S, Shinozaki K, Seki M
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 7 号: 4 ページ: e1002055-e1002055
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1002055
  • NAID: 130006996644
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coexistence of trichome variation in a natural plant population : a combined study using ecological and candidate gene approaches (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawagoe T, Shimizu KK, Kakutani T, Kudoh H
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 号: 7 ページ: e22184-e22184
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0022184
  • NAID: 120006653905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic variation in the FWA gene within the genus Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto R, Sasaki T, Kudoh H, Taylor JM, Kakutani T, Dennis ES
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 66 号: 5 ページ: 831-843
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2011.04549.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic variation in the FWA gene within the genus Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto R., et al
  • 雑誌名: Plant J 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental changees in crossover frequency in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Toyama M., et al
  • 雑誌名: Plant J 巻: 14 ページ: 81-87
• [雑誌論文] Deferentiation of epigenetic modifications between transposons and genes (2011)
  • 著者名/発表者名: Saze H., et al
  • 雑誌名: Curr Opin Plant Biol 巻: 65 ページ: 589-599
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of genic DNA methylation in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Inagaki S., et al
  • 雑誌名: J Plant Research 巻: 123 ページ: 299-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autocatalytic differentiation of epigenetic modifications in Arabidopsis genome (2010)
  • 著者名/発表者名: Inagaki S., et al
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 29 ページ: 3496-3506
  • 査読あり
• [学会発表] Genetics of DNA Methylation in Genes and Transposons in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kakutani T.
  • 学会等名: 21st International Congress of Genetics
  • 発表場所: Singapore
  • 招待講演
• [学会発表] シロイヌナズナのエピ遺伝学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: エピゲノム・エピジェネティックスJST・NEDO公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京都・秋葉原
  • 招待講演
• [学会発表] シロイヌナズナTEの抑制解除活性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 付煜、河邊昭、伊藤佑、豊田敦、藤山秋佐夫、樽谷芳明、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第85回大会
  • 発表場所: 神奈川県・横浜市
• [学会発表] シロイヌナズナのibm1(INCREASE IN BONSAI METHYLATION1)変異は世代を越えて漸進的なゲノムDNA高メチル化を誘発する (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤佑、樽谷芳明、豊田敦、藤山秋佐夫、佐瀬英俊、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第85回大会
  • 発表場所: 神奈川県・横浜市
• [学会発表] DNAメチル化と植物トランスポゾンの動態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第85回大会
  • 発表場所: 神奈川県・横浜市
• [学会発表] Epigenetic regulation in plant environmental responses (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤泰子
  • 学会等名: 日本遺伝学会第85回大会・若手企画公開国際シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県・横浜市
• [学会発表] 植物トランスポゾンの抗サイレンシング機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 付煜
  • 学会等名: 2013年度国立遺伝学研究所研究集会「転移因子と宿主の相互作用による生命機能
  • 発表場所: 静岡県・三島市
• [学会発表] 動原体をターゲットとするLTR型トランスポゾン (2013)
  • 著者名/発表者名: 河邊昭,角谷徹仁
  • 学会等名: 2013年度国立遺伝学研究所研究集会「転移因子と宿主の相互作用による生命機能
  • 発表場所: 静岡県・三島市
• [学会発表] シロイヌナズナのDNAメチル化とトランスポゾン動態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「DNAメチル化の制御機構ーメチル化模様形成、維持と消去」
  • 発表場所: 大阪府・大阪市
  • 招待講演
• [学会発表] DNA methylation and TE dynamics in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 理研セミナー・エピジェネティクスセミナーシリーズ
  • 発表場所: 神奈川県・横浜市
  • 招待講演
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposons in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kakutani T
  • 学会等名: CDB Symposium 2011 Epigenetic Landscape in Development and Disease
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposons in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kakutani T
  • 学会等名: Plant & Animal Genome XIX, EPIC : Plant Epigenome Project
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2011-01-15
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるDNAメチル化の遺伝学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「ゲノム記憶の成立機序とその制御」
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposons in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kakutani T
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia meeting "From Plant Biology to Crop Biotechnology"
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] Arabidopsis属におけるCOPIA93/COPIA20ファミリーの分布と挿入位置特異性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河辺昭, 他
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] ArabidopsislyrataにおけるCOPIA93レトロトランスポゾンのセントロメア特異的分布の形成機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 塚原小百合, 他
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] RNAi経路とクロマチン再構成による植物発生とDNAメチル化の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐々木卓, 他
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] シロイヌナズナの遺伝子領域におけるヘテロクロマチン修飾除去メカニズムの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐瀬英俊, 他
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] DNAメチル化とトランスポゾンとシロイヌナズナのエピ遺伝学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposons in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kakutani T
  • 学会等名: International Conference of Arabidopsis Research
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposons in Arabidopsis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kakutani T
  • 学会等名: ASM Conference "Mobile DNA"
  • 発表場所: モントリオール・カナダ
  • 年月日: 2010-04-27
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transoposons in Arabidopsis
  • 著者名/発表者名: Kakutani T.
  • 学会等名: The 77th Cold Spring Harbor Symposium on Quantitative Biology; Biology of Plants
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transoposons in Arabidopsis
  • 著者名/発表者名: Kakutani T.
  • 学会等名: 2012International Symposium on Epigenetic Regulation in Higher Plants
  • 発表場所: 北京、中国
  • 招待講演
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposos
  • 著者名/発表者名: Kakutani T.
  • 学会等名: The 23rd International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: ウイーン、オーストリア
  • 招待講演
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposos
  • 著者名/発表者名: Kakutani T.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conferences：Plant Epigenetics, Stress and Evolution
  • 発表場所: 蘇州、中国
  • 招待講演
• [学会発表] DNAメチル化の遺伝学
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transoposons in Arabidopsis
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Terminal inverted repeat(TIR)を持たないシロイヌナズナMutator様因子の転移様式
  • 著者名/発表者名: 付煜
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] NAメチル化に作用するシロイヌナズナ変異体の一塩基解像度メチローム解析
  • 著者名/発表者名: 伊藤佑
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] rDNA-targeted intergration of a non-autonomous LTR retrotransposon
  • 著者名/発表者名: 程朝陽
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conferences： Plant Epigenetics, Stress and Evolution
  • 発表場所: 蘇州、中国
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposons
  • 著者名/発表者名: Tetsuji Kakutani
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Epigenetics
  • 発表場所: Stonehill College Easton, MA, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposons
  • 著者名/発表者名: Tetsuji Kakutani
  • 学会等名: Keystone Symposium, Nuclear events in plant gene expression and signaling
  • 発表場所: Taos, NM, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposons
  • 著者名/発表者名: Tetsuji Kakutani
  • 学会等名: The 8th Okazaki Biology Conference, Speciation and Adaptation II
  • 発表場所: 岡崎
  • 招待講演
• [学会発表] シロイヌナズナにおける遺伝子とトランスポゾンのDNAメチル化の遺伝学
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 日本細胞生物学会年会シンポジウム「細胞、染色体機能を調節するヘテロクロマチンの動的制御」
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] A. lyrataにおけるLTRレトロトランスポゾンのセントロメア特異的分布の形成機構
  • 著者名/発表者名: 塚原小百合、河辺昭、小林啓恵、伊藤佑、会津智幸、新井理、豊田敦、藤山秋佐夫、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第８３回大会ワークショップ
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] シロイヌナズナのDNAメチル化制御因子DDM1(decrease in DNA methylation)とIBM1(increase in BONSAI methylation)の遺伝的相互作用
  • 著者名/発表者名: 保坂碧、小林啓恵、佐瀬英俊、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第８３回大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Terminal Inverted Repeat（TIR）を持たないシロイヌナズナのMutator様因子の転移様式
  • 著者名/発表者名: 付ゆう、小林啓恵、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第８３回大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] DNA methylation and transposon dynamics in Arabidopsis
  • 著者名/発表者名: Tetsuji Kakutani
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
• [備考]
  • URL: http://www.nig.ac.jp/labs/AgrGen/home-j.html