内在ゲノム領域におけるヒストン修飾動態のリアルタイムイメージング

• 研究課題/領域番号: 25650009
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 東京工業大学 (2014-2015); 大阪大学 (2013)
• 研究代表者: 佐藤 優子 東京工業大学, 生命理工学研究科, 科学研究費研究員 (70435882)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: エピジェネティクス / イメージング / クロマチン / ライブイメージング / 蛍光プローブ / ヒストン修飾 / 細胞内抗体 / scFv / 細胞核 / 遺伝子

研究成果の概要

本課題は、ゲノムDNA配列上の任意の領域を認識する細胞内プローブを構築し、細胞分化過程における特定の遺伝子領域のヒストン修飾動態を観察することを目的とした。ゲノムDNA配列上に散在する中程度反復配列を抽出し、TALEsプローブの構築を試みたところ、生細胞で標的特異的に可視化できるものは得られなかった。一方で、ヒト培養細胞に導入したANCHORシステムと活性化型RNAポリメラーゼ特異的mintbodyにより、特定の遺伝子領域の転写活性化状態を生細胞で観察することが出来た。

研究成果

• [国際共同研究] トゥールーズ第三大学(フランス)
• [雑誌論文] Histone Acetylation on <i>Drosophila</i> Polytene Chromosomes Visualized by Mintbody (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Mukai M, Kimura H
  • 雑誌名: ＣＹＴＯＬＯＧＩＡ 巻: 80 号: 4 ページ: 383-384
  • DOI: 10.1508/cytologia.80.383
  • NAID: 130005118546
  • ISSN: 0011-4545, 1348-7019
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Quantifying histone and RNA polymerase II post-translational modification dynamics in mother and daughter cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Stasevich TJ, Sato Y, Nozaki N, Kimura H.
  • 雑誌名: Methods 巻: 70 号: 2-3 ページ: 77-88
  • DOI: 10.1016/j.ymeth.2014.08.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of RNA polymerase II activation by histone acetylation in single living cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Stasevich TJ, Hayashi-Takanaka Y, Sato Y, Maehara K, Ohkawa Y, Sakata-Sogawa K, Tokunaga M, Nagase T, Nozaki N, McNally JG, Kimura H
  • 雑誌名: Nature 巻: 516 号: 7530 ページ: 272-275
  • DOI: 10.1038/nature13714
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genetically encoded system to track histone modification in vivo. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuko Sato, Masanori Mukai, Jun Ueda, Michiko Muraki, Timothy J. Stasevich, Naoki Horikoshi, Tomoya Kujirai, Hiroaki Kita, Taisuke Kimura, Seiji Hira, Yasushi Okada, Yoko Hayashi-Takanaka, Chikashi Obuse, Hitoshi Kurumizaka, Atsuo Kawahara, Kazuo Yamagata, Naohito Nozaki and Hiroshi Kimura
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 2436-2436
  • DOI: 10.1038/srep02436
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural basis of a nucleosome containing histone H2A. B/H2A. Bbd that transiently associates with reorganized chromatin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Arimura Y., Kimura H., Oda T., Sato K., Osakabe A., Tachiwana H., Sato Y., Kinugasa Y., Ikura T., Sugiyama M., Sato M., Kurumizaka H.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 3 号: 1 ページ: 3510-3510
  • DOI: 10.1038/srep03510
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Visualizing the inactive X chromosome in vivo by using H4K20me1-specific intracellular antibody probe (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Kimura H
  • 学会等名: EMBL Conference “Nuclear structure and dynamics”
  • 発表場所: Isle sur Sorgue （フランス）
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] H4K20me1特異的細胞内抗体を用いた不活性X染色体動態のin vivo解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤優子、木村宏
  • 学会等名: 第37回 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-12-25 – 2014-12-27
• [学会発表] Visualization of histone modification dynamics during zygotic genome activation in Zebrafish (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato Y and Kimura H
  • 学会等名: 第20回 小型魚類研究会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 薬学部（芝共立キャンパス）
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] Intracellular antibody probes for visualizing histone modifications in vivo (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato Y and Kimura H
  • 学会等名: 第37回 内藤コンファレンス
  • 発表場所: 北海道 ヒルトンニセコビレッジ
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-18
• [学会発表] 細胞内抗体プローブを用いたヒストン修飾動態の生体イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤優子、木村宏
  • 学会等名: 第8回 日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京大学 伊藤国際学術研究センター
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] Genetically encoded system to track histone acetylation in vivo
  • 著者名/発表者名: 佐藤 優子, 向 正則, Timothy J. Stasevich，木村 宏
  • 学会等名: EMBO Conference Series Chromatin and Epigenetics
  • 発表場所: EMBL Heidelberg, Germany
• [学会発表] 細胞内抗体プローブを用いたヒストンアセチル化動態のin vivoイメー
  • 著者名/発表者名: 佐藤優子、向 正則、Timothy J. Stasevich、木村 宏
  • 学会等名: 第７回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] ゼブラフィッシュ初期過程におけるヒストンアセチル化動態のin vivoイメージング
  • 著者名/発表者名: 佐藤 優子, 村木 倫子, 川原 敦雄, 木村宏
  • 学会等名: 第36回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際展示場
• [図書] Optical Probes in Biology (Jin Zhang, Sohum Mehta, Carsten Schultz ed) (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura H and Sato Y
  • 総ページ数: 511
  • 出版者: CRC Press, London
• [図書] エピジェネティクス-基礎研究から産業応用への展望- (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 優子, 木村 宏
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: シーエムシー
• [図書] エピジェネティクスと病気 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村 宏, 佐藤 優子
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: メディカルドゥ
• [備考] 大阪大学ホームページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/kimura/index.html
• [備考] 大阪大学生命機能研究科の研究成果紹介のページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/events/achievement/sato-kimura-20130812/
• [備考] 大阪大学の研究成果紹介ページ
  • URL: http://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2013/20130814_1