マイクロサテライト配列におけるヌクレオソーム形成とそのクロマチン動態

• 研究課題/領域番号: 26430186
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ゲノム生物学
• 研究機関: 明星大学
• 研究代表者: 清水 光弘 明星大学, 理工学部, 教授 (80231364)
• 研究協力者: 香川 亘 明星大学, 理工学部, 准教授 ; 胡桃坂 仁志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 ; 向 由起夫 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 ; 加藤 太陽 島根大学, 医学部, 助教 ; 布施 智博 明星大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生 ; 勝俣 光司 明星大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生 ; 諸星 皓哉 明星大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生 ; 栗原 陽平 明星大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生 ; 勅使川原 裕太 明星大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生 ; 林 俊樹 明星大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生 ; 今井 洸志 明星大学, 大学院・理工学研究科, 大学院生
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014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: ゲノム機能発現 / ヌクレオソーム / クロマチン / マイクロサテライト / 反復配列DNA / DNA構造 / 出芽酵母

研究成果の概要

マイクロサテライトは数塩基対を単位とする単純反復配列であり、ヒトゲノムの約3%をも占めている。本研究は、マイクロサテライトのクロマチン構造の特徴と動態を明らかにすることを目的とする。本研究では、トリプレットリピートと疾患に関連するリピート配列に着目し、ヌクレオソームの形成と遺伝子発現に及ぼす影響を明らかにした。さらに、バイオインフォマティクス解析から、これらのリピート配列のDNAの構造特性によってヌクレオソーム形成の促進または阻害が起こることを示した。本研究で得られた知見は、ゲノムにおけるマイクロサテライトの生物学的意義を理解するうえで重要であると考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] Carnegie Mellon University(米国)
• [雑誌論文] Sequence-directed nucleosome-depletion is sufficient to activate transcription from a yeast core promoter in vivo (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Ichikawa, Nobuyuki Morohashi, Nobuyuki Tomita, Aaron P. Mitchell, Hitoshi Kurumizaka, Mitsuhiro Shimizu
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 印刷中 号: 2 ページ: 57-62
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.05.063
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cryogenic coherent x-ray diffraction imaging for biological non-crystalline particles using the KOTOBUKI-1 diffraction apparatus at SACLA (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomotaka Oroguchi, Yuki Sekiguchi, Amane Kobayashi,Yu Masaki, Asahi Fukuda, Saki Hashimoto, Masayoshi Nakasako, Yuichi Ichikawa, Hitoshi Kurumizaka, Mitsuhiro Shimizu et al.,
  • 雑誌名: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 巻: 48 号: 18 ページ: 184003-184003
  • DOI: 10.1088/0953-4075/48/18/184003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosome organization and chromatin dynamics in telomeres (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Ichikawa, Yoshifumi Nishimura, Hitoshi Kurumizaka, and Mitsuhiro Shimizu
  • 雑誌名: Biomolecular Concepts 巻: 6 号: 1 ページ: 67-75
  • DOI: 10.1515/bmc-2014-0035
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ヒストンのDNA部位特異的切断によるin vivoでのヌクレオソームの解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 清水光弘
  • 学会等名: 第4回ヒストンバリアント研究会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2017-02-11
  • 招待講演
• [学会発表] In vivoでヌクレオソーム形成を促進または阻害するトリヌクレオチドリピート配列 (2016)
  • 著者名/発表者名: 勝俣光司、小川峻史、布施智博、市川雄一、胡桃坂仁志、加藤太陽、浦野健、清水光弘
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 遺伝的疾患に関与するC4GC4GCGとCCTGリピートにおけるヌクレオソーム形成のin vivoでの評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 栗原陽平、勝俣光司、布施智博、加藤太陽、浦野健、清水光弘
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 出芽酵母ミニ染色体TRP1ARS1においてポジションに依存したヌクレオソームの多様性：化学的切断法とMNaseによる解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 布施智博、勝俣光司、諸星皓哉、向由起夫、市川雄一、胡桃坂仁志、加藤太陽、浦野健、清水光弘
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 出芽酵母TRP1ARS1ミニ染色体におけるヌクレアーゼ感受性領域の形成に及ぼすDNA配列の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林俊樹、布施智博、加藤太陽、浦野健、清水光弘
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 出芽酵母PHO5の転写活性化と抑制に伴う+1ヌクレオソームの解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 諸星皓哉、今井洸志、布施智博、香川亘、清水光弘
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] In vivoにおけるヒストンH3テールとDNAとの相互作用：新規化学的切断法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 勅使川原裕太、諸星皓哉、布施智博、清水光弘
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 部位特異的ヒストンケミカルマッピングによるヌクレオソームの解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 清水光弘
  • 学会等名: 平成28年度国立遺伝学研究所研究会 クロマチン・細胞核の動的構造変換とエピジェネティック制御
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所、三島
  • 年月日: 2016-10-27
  • 招待講演
• [学会発表] In vivoにおいてポジショニングに依存したヌクレオソーム構造の多様性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 布施智博, 勝俣光司, 諸星皓哉, 栗原陽平, 勅使川原裕太, 林俊樹, 清水光弘
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2016-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] トリヌクレオチドリピート配列によるin vivoでのヌクレオソーム形成の促進と阻害 (2016)
  • 著者名/発表者名: 勝俣光司, 布施智博, 市川雄一, 胡桃坂仁志, 清水光弘
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] 出芽酵母ミニ染色体においてポジショニングしたヌクレオソームの構造的特徴：化学切断法とMNaseによる解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 布施智博, 勝俣光司, 諸星皓哉, 向由起夫, 市川雄一, 胡桃坂仁志, 清水光弘
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] 出芽酵母PHO5の転写活性化と抑制に伴うヌクレオソームポジションの解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 諸星皓哉, 布施智博, 清水光弘
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] トリヌクレオチドリピート配列におけるヌクレオソーム形成のin vivoでの評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 勝俣光司、栗原陽平、布施智博、市川雄一、胡桃坂仁志 、清水光弘
  • 学会等名: 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（BMB2015）
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル他（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 出芽酵母ミニ染色体における601配列と5S rDNAのヌクレオソームポシジョニングの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 布施智博、林俊樹、市川雄一、向由起夫、胡桃坂仁志、清水光弘
  • 学会等名: 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（BMB2015）
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル他（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 出芽酵母ミニ染色体において転写活性化と抑制状態のPHO5のヌクレオソームポシジションの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 諸星皓哉、勅使川原裕太、布施智博、清水光弘
  • 学会等名: 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（BMB2015）
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル他（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] In vivoにおいてDNA配列で規定されるヌクレオソームポジショニング (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水光弘
  • 学会等名: 平成27年度国立遺伝学研究所研究会「クロマチン・細胞核構造の形成とダイナミクスによるゲノム機能制御」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所（静岡県三島市）
  • 年月日: 2015-10-29
  • 招待講演
• [学会発表] オルガネラのXFEL低温コヒーレントX線回折イメージング (2015)
  • 著者名/発表者名: 関口優希、小林周、苙口友隆, 中迫雅由、 高山裕貴、山本雅貴、乾弥生、松永幸大、市川雄一、胡桃坂仁志、清水光弘
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Nucleosome positioning in yeast (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水光弘、布施智博、勝俣光司、諸星皓哉
  • 学会等名: 第6回高次クロマチン研究会（BCC6）
  • 発表場所: 八王子セミナーハウス（東京都八王子市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Sequence-directed positioning and disruption of nucleosomes and their biological implications (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Shimizu
  • 学会等名: Chromatin and Epigenetics-Dr. Robert T. Simpson memorial meeting
  • 発表場所: 早稲田大学先端生命医科学センター（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-08-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DNA sequence-directed alteration of local chromatin structure can activate transcription from a core promoter in vivo (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Ichikawa, Nobuyuki Morohashi, Hitoshi Kurumizaka and Mitsuhiro Shimizu
  • 学会等名: International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] XFEL低温コヒーレントX線回折イメージングによる細胞内小器官の構造研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 関口優希、小林周、苙口友隆、中迫雅由、乾弥生、松永幸大、市川雄一、胡桃坂仁志、清水光弘、高山裕貴、山本雅貴
  • 学会等名: 第15回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: あわぎんホール（徳島市）
  • 年月日: 2015-06-24
• [学会発表] In vivoにおいてポジショニングしたヌクレオソームのケミカルマッピング (2015)
  • 著者名/発表者名: 布施智博，市川雄一，勝俣光司，向由起夫，渋沢庸一，胡桃坂仁志，清水光弘
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸学院大学他（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] マイクロサテライト配列におけるヌクレオソーム形成のin vivoでの評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 勝俣光司、井手上翔、蝦名瑠衣、渡邊耀吉、布施智博、市川雄一、胡桃坂仁志、清水光弘
  • 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 – 2014-11-27
• [学会発表] In vivoでポジショニングしたヌクレオソームの化学切断法による解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 布施智博、市川雄一、勝俣光司、向由起夫、胡桃坂仁志、清水光弘
  • 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 – 2014-11-27
• [学会発表] テロメアでのヌクレオソーム形成におけるTRF1およびTRF2の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市川雄一、宇田有希、文屋廣隆、西村善文、胡桃坂仁志、清水光弘
  • 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 – 2014-11-27
• [学会発表] RNAi因子を導入した出芽酵母におけるクロマチン構造の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 諸星皓哉、藤井郁弥、市川雄一、胡桃坂仁志、清水光弘
  • 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 – 2014-11-27
• [学会発表] 出芽酵母ミニ染色体におけるヌクレオソームポジショニングの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清水光弘
  • 学会等名: 平成26年度国立遺伝学研究所研究会「クロマチンにおけるゲノムDNAの機能発現メカニズム」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所（静岡県三島市）
  • 年月日: 2014-10-30 – 2014-10-31
  • 招待講演
• [備考] 清水 光弘
  • URL: http://www.hino.meisei-u.ac.jp/chem/LBT/Shimizu01.html
• [備考] 明星大学理工学部総合理工学科生命科学・化学系 清水光弘
  • URL: http://www.hino.meisei-u.ac.jp/chem/LBT/Shimizu01.html