ヒストンの化学修飾を介したヌクレオソーム構造変換反応の解明

• 研究課題/領域番号: 24370052
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 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): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2012年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: ヒストンシャペロン / ヌクレオソーム / 化学修飾 / 構造変換 / ヌクレオソームアセンブリー / ヌクレオソームディスアセンブリー / ヒストン / ヒストンバリアント

研究成果の概要

ヒストンH2A、H2B及びH3の被修飾部位と他因子との相互作用表面の解析を行い、各々の被修飾部位と核内反応系との関係を明らかにした。ヌクレオソームを用いて、共通サブユニットの働きを解析する方法を開発し、複数の複合体（主要ヌクレオソーム及びバリアントヌクレオソーム）中の共通サブユニットの働きを解明した。遺伝子重複という繰り返し配列が形成される現象に着目することで、祖先遺伝子と現存遺伝子間の進化距離を測定できない問題点を乗り越える方法を開発した。古細菌のメタン菌が祖先生命に近いこと、TFIIBがTBPよりも早い時期に転写システムに加わったことを明らかにし、機構・システム進化研究領域を切り開いた。

研究成果

• [雑誌論文] Interaction of the Jhd2 H3K4 demethylase with chromatin is promoted by histone H2A surfaces and restricted by H2B ubiquitylation (2015)
  • 著者名/発表者名: F.Huang, S.Ramakrishnan, C.Pflueger, T.J.Parnell, M.M.Kasten, S.L.Currie, N.Bhachech, M.Horikoshi, B.J.Graves, S.Bhaskara, B.R.Cairns & M.B.Chandrasekharan
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 290 号: 48 ページ: 28760-28777
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.693085
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Roles of common subunits within distinct multisubunit complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakabayashi, S. Kawashima, T. Enomoto, M. Seki, M. Horikoshi
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 111 号: 2 ページ: 699-704
  • DOI: 10.1073/pnas.1316433111
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Histone acetylation: From code to web and router via intrinsically disordered regions (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Horikoshi
  • 雑誌名: Curr. Pharm. Design 巻: 19 号: 28 ページ: 5019-5042
  • DOI: 10.2174/1381612811319280002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosome surface containing nucleosomal DNA entry/exit site regulates H3-K36me3 via DNA entry/exit site regulates H3-K36me3 via (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Endo, Y.Nakabayashi, S.Kawashima, T.Enomoto, M.Seki & M.Horikoshi
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 17 号: 1 ページ: 65-81
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2011.01573.x
  • 査読あり
• [学会発表] Roles of residues of common subunits within major and variant nucleosome complexesUncovering ancient transcription systems with a novel evolutionary indicator (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀越 正美
  • 学会等名: Keystone Symposia- Chromatin and Epigenetics
  • 発表場所: ウィスラー（カナダ ブリティッシュコロンビア州）
  • 年月日: 2016-03-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Roles of residues of common subunits within major and variant nucleosome complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀越 正美
  • 学会等名: Keystone Symposia-Enhancer Malfunction in CancerJoint meeting:Noncoding RNAs in Health and Disease
  • 発表場所: サンタフェ（米国 ニューメキシコ州）
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] 頑強性・脆弱性：要素からシステムまでの横断的理解 (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀越 正美
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of modification residues within H2A- and Htz1-containing nucleosome complexes (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀越 正美
  • 学会等名: Keystone Symposia-Epigenomics
  • 発表場所: キーストーン（米国コロラド州）
  • 年月日: 2015-03-29
  • 国際学会
• [学会発表] Roles of modification residues within H2A- and Htz1-containing nucleosome complexes (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀越 正美
  • 学会等名: Keystone Symposia-Epigenetics and Cancer
  • 発表場所: キーストーン（米国コロラド州）
  • 年月日: 2015-01-25
  • 国際学会
• [学会発表] 複数のマルチサブユニット複合体に共通に存在するサブユニットの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀越 正美
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of common subunits within distinct multi-subunit complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀越 正美
  • 学会等名: CSHL Meeting- Epigenetics & Chromatin
  • 発表場所: コールド・スプリング・ハーバー（米国ニューヨーク州）
  • 年月日: 2014-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] 複数のマルチサブユニット複合体に共通に存在するサブユニットの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀越 正美
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜及び横浜産貿ホール マリネリア（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-06-25
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of common subunits within distinct multi-subunit complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Horikoshi
  • 学会等名: Keystone Symposia-Transcriptional Regulation
  • 発表場所: サンタフェ（米国）
  • 年月日: 2014-02-04 – 2014-02-09
• [学会発表] Roles of generic subunits within distinct multi-subunit complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Horikoshi
  • 学会等名: 2013 Global Biomarker Conference
  • 発表場所: トロント（カナダ）
  • 年月日: 2013-04-26
  • 招待講演
• [学会発表] An imaginative, creative, original, and competitive scientific journey with nature’s mysterious cell over 30 years (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Horikoshi
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting- From Base Pair to Body Plan: Celebrating 60 years of DNA
  • 発表場所: Cold Spring Harbor (NY), USA
• [学会発表] “DESS”, “MUFC” & “FALC” strategies based on “Modification web” & “Signal router” theories on histone modification system (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Horikoshi
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting- Epigenetics & Chromatin
  • 発表場所: Cold Spring Harbor (NY), USA
• [学会発表] “Modification web” & “Signal router” theories on histone modification system and their application to development of cancer drugs
  • 著者名/発表者名: M.Horikoshi
  • 学会等名: Keystone Symposia-Epigenetic Marks and Cancer Drugs
  • 発表場所: Santa Fe (NM), USA
  • 招待講演
• [学会発表] ヒストン化学修飾システムに関する”Modification web theory” 及び”Signal router theory”に基づいての”DESS”、 ”MUFC” 及び”FALC”戦略
  • 著者名/発表者名: 堀越 正美
  • 学会等名: 第３５回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場他、福岡市
  • 招待講演