クロマチン構造中での減数分裂期DNA二重鎖切断を制御する因子の探索と機能解析

• 研究課題/領域番号: 26440186
• 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: 遺伝・染色体動態
• 研究機関: 中央大学
• 研究代表者: 山田 貴富 中央大学, 理工学部, 助教 (30451850)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014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: 減数分裂 / 相同組換え / クロマチン / DNA二重鎖切断

研究成果の概要

減数分裂相同期組換えは、染色体上のホットスポット領域でDNA二本鎖が切断(DSB)されることからはじまる。申請者らは分裂酵母を用いて、ホットスポット周辺でのアセチル化ヒストンH3リジン9(H3K9ac)やH3K4メチル化酵素Set1とそれらに関連する因子によるDSB形成機構を研究した。まず、ホットスポット周辺領域が減数分裂期に転写されることが、H3K9acを誘起する可能性が考えられた。また、Set1とヒストンH2A.Zとが互いに異なる機構でDSB形成を促進すること、およびH2A.Zが染色体の凝縮度を調節することでDSBを導入する因子の染色体結合を促進することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] The histone variant H2A.Z promotes initiation of meiotic recombination in fission yeast. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamada S, Kugou K, Ding DQ, Fujita Y, Hiraoka Y, Murakami H, Ohta K, Yamada T.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 46 号: 2 ページ: 609-620
  • DOI: 10.1093/nar/gkx1110
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The conserved histone variant H2A.Z illuminates meiotic recombination initiation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamada S, Kugou K, Ding DQ, Fujita Y, Hiraoka Y, Murakami H, Ohta K, Yamada T.
  • 雑誌名: Current Genetics 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1015-1019
  • DOI: 10.1007/s00294-018-0825-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 生体内における減数分裂期組換えの開始制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山田貴富 村上浩士
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 56 ページ: 262-271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation of Meiotic DSB Formation and Transcription Initiation Around Fission Yeast Recombination Hotspots. (2017)
  • 著者名/発表者名: . Yamada, M. Okamura, H. Murakami, K.Ohta, T. Yamada
  • 雑誌名: Genetics 巻: in press 号: 2 ページ: 801-809
  • DOI: 10.1534/genetics.116.197954
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription (2016)
  • 著者名/発表者名: Naomichi Takemata, Arisa Oda, Takatomi Yamada, Josephine Galipon, Tomoichiro Miyoshi, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Charles S. Hoffman, Kouji Hirota, and Kunihiro Ohta
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Two fission yeast high mobility group box proteins in the maintenance of genomic integrity following doxorubicin insult. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tang MY, Guo H, Nguyen TT, Low LS, Jackson RA, Yamada T, Chen ES
  • 雑誌名: Gene 巻: 562(1) 号: 1 ページ: 70-75
  • DOI: 10.1016/j.gene.2015.02.041
  • 査読あり
• [学会発表] 分裂酵母ヒストンH3K4メチル化酵素Set1複合体の減数分裂期組換えへの関与 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田貴富 太田邦史 村上浩士
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第50回研究報告会
• [学会発表] 減数分裂期組換え開始におけるクロマチン関連因子の機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田貴富 山田真太郎 久郷和人 丁大橋 藤田侑里香 平岡泰 太田邦史 村上浩士
  • 学会等名: 第35回染色体ワークショップ・第16回核ダイナミクス研究会 合同開催
• [学会発表] Histone H2A.Z promotes meiotic DNA double strand break formation in fission yeast. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Yamada, Kazuto Kugou, Yurika Fujita, Hiroshi Murakami, Kunihiro Ohta, and Takatomi Yamada
  • 学会等名: Meiosis Gordon Research Conference
  • 発表場所: New London, NH, U.S.A.
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会
• [学会発表] 分裂酵母ヒストンH2A.Zの減数分裂期組換え開始への関与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田真太郎,藤田侑里香,久郷和人,村上浩士,太田邦史,山田貴富
  • 学会等名: 第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会合同開催
  • 発表場所: 松島
  • 年月日: 2016-01-12
• [学会発表] 分裂酵母の減数分裂期組換えホットスポットにおける転写と組換えの関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田真太郎、岡村美佳、村上浩士、太田邦史、山田貴富
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第49回研究報告会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Histone H2A.Z regulates initiation of meiotic recombination in fission yeast. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Yamada, Yurika Fujita, Kazuto Kugou, Hiroshi Murakami, Kunihiro Ohta, and Takatomi Yamada
  • 学会等名: EMBO Meiosis Conference 2015
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] Histone H2A.Z promotes meiotic DNA double-strand breaks in fission yeast. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Yamada, Yurika Fujita, Kazuto Kugou, Hiroshi Murakami, Kunihiro Ohta, and Takatomi Yamada
  • 学会等名: The 8th International Fission Yeast Meeting
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会