クロマチン高次構造と転写制御

• 研究課題/領域番号: 26291006
• 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: 分子生物学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 石井 俊輔 国立研究開発法人理化学研究所, 石井分子遺伝学研究室, 上席研究員 (00124785)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: ヘテロクロマチン / ATF7 / ストレス / エピゲノム変化 / クロマチン / 高次構造 / 転写制御 / エピゲノム / ユークロマチン / 環境因子 / 脂肪細胞 / 代謝系遺伝子

研究成果の概要

クロマチンの高次構造は、転写制御に重要な役割を果たしている。クロマチンはセントロメアやテロメア近傍のヘテロクロマチンとそれ以外のユークロマチンに大別できる。私達はATF2ファミリー転写因子の１つATF7が、ヒストンH3K9トリ及びジメチル化酵素を標的遺伝子に運ぶことにより、動物細胞のヘテロクロマチン形成に関与すること、ATF7がストレスよりp38でリン酸化されるとヘテロクロマチンが壊れ、転写が誘導されること、この影響は長期間持続することを見出した。このようにATF7は、ストレスによるクロマチンの高次構造の制御に重要な役割を果たすことが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Structural analyses of the nucleosome complexes with human testis-specific histone variants, hTh2a and hTh2b. (2017)
  • 著者名/発表者名: Padavattan S et al.
  • 雑誌名: Biophys. Chem. 巻: 221 ページ: 41-48
  • DOI: 10.1016/j.bpc.2016.11.013
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ATF7 ablation prevents diet-induced obesity and insulin resistance. (2016)
  • 著者名/発表者名: Liu Y et al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 478 号: 2 ページ: 696-702
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.08.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In utero TNF-α treatment induces telomere shortening in young adult mice in an ATF7-dependent manner (2016)
  • 著者名/発表者名: B. Liu, T Maekawa, B. Chatton, S. Ishii
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 6 号: 1 ページ: 56-63
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Two histone variants TH2A and TH2B enhance human iPS cell generation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Huynh ML
  • 雑誌名: Stem Cells Dev. 巻: 25 号: 3 ページ: 251-258
  • DOI: 10.1089/scd.2015.0264
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The transcription factor ATF7 mediates lipopolysaccharide-induced epigenetic changes in macrophages involved in innate immunological memory. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Maekawa T, Zhu Y, Renard-Guillet C, Ishibashi K,Chatton B, Inoue K, Uchiyama T, Yamada T, Ohno N, Shirahige K, Okada-Hatakeyama M, Ishii S.
  • 雑誌名: Nat Immunol. 巻: 16(10) 号: 10 ページ: 1034-43
  • DOI: 10.1038/ni.3257
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural and functional analyses of nucleosome complexes with mouse histone variants TH2a and TH2b, involved in reprogramming. (2015)
  • 著者名/発表者名: Padavattan S et al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 464 号: 3 ページ: 929-935
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.07.070
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Combined behavioral studies and in vivo imaging of inflammatory response and expression of mGlu5 receptors in schnurri-2 knockout mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Choi JK, Zhu A, Jenkins BG, Hattori S, Kil KE, Takagi T, Ishii S, Miyakawa T, Brownell AL.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 巻: 609 ページ: 159-64
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2015.10.037
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Microarray expression analysis of genes involved in innate immune memory in peritoneal macrophages. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Renard-Guillet C, Inoue K, Shirahige K, Okada-Hatakeyama M, Ishii S.
  • 雑誌名: Genom Data. 巻: 7 ページ: 90-1
  • DOI: 10.1016/j.gdata.2015.11.028
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] T396I Mutation of Mouse Sufu Reduces the Stability and Activity of Gli3 Repressor (2015)
  • 著者名/発表者名: Makino S, Zhulyn O, Mo R, Puviindran V, Zhang X, Murata T, Fukumura R, Ishitsuka Y, Kotaki H, Matsumaru D, Ishii S, Hui C.C, Gondo Y
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 号: 3 ページ: e0119455-e0119455
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0119455
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Disruption of Th2a and Th2b genes causes defects in spermatogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinagawa, T. et al.
  • 雑誌名: Development 巻: 142 ページ: 1287-1292
  • DOI: 10.1242/dev.121830
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Innate immune memory in macrophages via ATF7-dependent epigenetic changes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishii S
  • 学会等名: Conference on Innate Immune Memory
  • 発表場所: ケンブリッジ、英国
  • 年月日: 2017-03-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Analysis for trans-generational inheritance of epigenetic change induced by pathogen infection via ATF7. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yohida K, Ishii S
  • 学会等名: Conference on Innate Immune Memory
  • 発表場所: ケンブリッジ、英国
  • 年月日: 2017-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] 精子を介したエピゲノム情報の伝達 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石井俊輔
  • 学会等名: ワークショップ「染色体研究の最前線」
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府、吹田市）
  • 年月日: 2017-01-16
  • 招待講演
• [学会発表] 環境要因によるエピゲノム変化の世代を超えた遺伝 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石井俊輔
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府、豊中市）
  • 年月日: 2016-05-19
  • 招待講演
• [学会発表] 低タンパク質餌によるエピゲノム変化の世代を超えた遺伝 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉田圭介、石井俊輔
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府、豊中市）
  • 年月日: 2016-05-19
• [学会発表] Epigenome changes induced by environmental factors and their memory. (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井俊輔
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] TNF-α treatment in fathers programs telomere shortening in mouse offspring. (2015)
  • 著者名/発表者名: Binbin Liu et al.
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] 転写因子ATF-7を介したストレスによるテロメアの長さの制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前川利男、Binbin Liu、吉田圭介、仲村賢一、田久保海誉、石井俊輔
  • 学会等名: 第３７回に本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 父親への拘束ストレスによるエピゲノム変化と遺伝の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 成耆鉉、石井俊輔
  • 学会等名: 第３７回に本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 精子形成におけるヒストンバリアントTH2AとTH2Bの役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 品川敏恵、Huynh Linh My、高木豪、塚本大輔、都丸千夏、野口純子、石井俊輔
  • 学会等名: 第３７回に本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27