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転写量低下に伴うヌクレオソーム凝集を調節するヒストン修飾の網羅的同定

研究課題

研究課題/領域番号 22K06185
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43050:ゲノム生物学関連
研究機関藤田医科大学

研究代表者

石原 悟  藤田医科大学, 医学部, 講師 (00300723)

研究分担者 川村 猛  東京大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (70306835)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードクロマチン / ヌクレオソーム / ヒストン修飾 / エピジェネティクス / LCC分画法 / 密度勾配遠心法 / 転写 / エピジェネティックス / クロマチン分画法 / クロマチン凝集 / ヒストン
研究開始時の研究の概要

遺伝情報からRNAを転写することが遺伝子の働きの本質であるが、遺伝子によってその転写量は異なる。転写量の多少は遺伝子の働きの強度そのものと考えられ、この量的制御を理解することは生物学の重要課題の1つである。細胞内において遺伝子を構成するDNAは、ヒストンなどと結合してクロマチンを形成する。そこで、クロマチンの構造変化に着目して、遺伝子の働きの強度を決める仕組みを解明する。

研究実績の概要

我々はこれまでに、沈降速度法による密度勾配遠心法を用いて、隣接ヌクレオソームの結合度の違いから凝集クロマチンと解離クロマチンを分離回収する方法を確立している。ヘテロクロマチンに関与するヒストン修飾であるH3K9me3とH3K27me3について、凝集クロマチンと解離クロマチンでの分布をウエスタンブロティング法で解析したところ、両修飾ともクロマチン間で違いが見られなかった。そこで、網羅的にヒストン修飾を解析する目的で、凝集クロマチンと解離クロマチンからヒストンを精製し、質量分析法での解析を行った。その結果、ヘテロクロマチンとユークロマチンの定義に使われている既知のヒストン修飾に関しては、前述のウエスタンブロッティング解析と同様に、凝集クロマチンと解離クロマチンの間で違いが見られなかった。この結果は、我々が分画して解析している凝集クロマチンと解離クロマチンが、ヘテロクロマチンとユークロマチンとしてカテゴライズされる階層の構造ではないことを示している。その一方で、クロマチン間で違いを示したヒストン修飾が新たに同定された。したがって、これらのヒストン修飾が隣接ヌクレオソームの結合に関与することが示唆される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

凝集クロマチンと解離クロマチンから精製したヒストン修飾の、質量分析による解析の初回分を完了した。これは当該年度の達成目標であり、本研究課題は順調に進捗していると判断される。

今後の研究の推進方策

初回分の質量分析解析データを裏付けるため、複数回の実験の繰り返しを予定している。また、今回の解析で新たに同定されたヒストン修飾の、隣接ヌクレオソーム間結合への関与ついて検証実験を行う予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] CYP19A1 expression is controlled by mRNA stability of the upstream transcription factor AP-2γ in placental JEG3 cells2024

    • 著者名/発表者名
      Kotomura Naoe、Shimono Yohei、Ishihara Satoru
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 2024 号: 6

    • DOI

      10.1210/endocr/bqae055

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヌクレオソームの局所凝集の違いで分画されたクロマチンのヒストン修飾2023

    • 著者名/発表者名
      石原悟、近岡洋子、中山綾、琴村直恵、下野洋平、川村猛
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Biochemical fractionation separating open and compact chromatin based on local assembly of adjacent nucleosomes2022

    • 著者名/発表者名
      石原悟
    • 学会等名
      第60回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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