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転写サイクルにおけるクロマチンリモデリング複合体の動的リサイクルの解明

公募研究

研究領域高精細アプローチで迫る転写サイクル機構の統一的理解
研究課題/領域番号 15H01340
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東北大学

研究代表者

原田 昌彦  東北大学, 農学研究科, 准教授 (70218642)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードクロマチンリモデリング複合体 / アクチンファミリー / 転写 / クロマチン / リモデリング複合体 / 転写サイクル
研究実績の概要

細胞核内でゲノムが形成するクロマチン構造が、転写を含む様々な転写サイクルを制御している。本研究では、クロマチンリモデリング複合体の転写サイクルへの関与について解析を行なった。特に、クロマチンリモデリング複合体に含まれるアクチン関連タンパク質の分子数は、クロマイチンリモデリング複合体の多様な機能と比べて、著しく分子数が少ないことや、進化的な保存性が高い。そこで、本研究では、これらのアクチン関連タンパク質(actin-related protein; Arp)に特に注目して、解析を行なった。1分子イメージングによって、INO80複合対中のArp5, Arp8、Arp4の挙動を比較解析したところ、これらが異なった細胞核内動態示した。また、Arp5, Arp8の遺伝子破壊細胞の表現形の比較によっても、これらのArpが複合体中で、特異的な機能を有することが示された。たとえば、Arp8は複合体のクロマチン結合に必要なのに対し、Arp5は複合体の活性化に必要であった。Arp5, Arp8の核内機能をさらに解析するために、bicyclic peptideを利用した。bicyclic peptideを細胞に導入し、INO80複合体の活性を解析したところ、これらのpeptideによってINO80複合体の活性が抑制されることが示された。がん細胞ではINO80複合体の活性が更新されていることが報告されているが、これらのbicyclic peptideによるがん細胞の増殖抑制の可能性も示された。今後、さらにArp5とArp8に対するbicyclic peptideの作用の違いなどについても解析を進める予定である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 12件、 招待講演 12件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Illinois at Chicago(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] FMI(スイス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] FMI/EPFL(スイス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute of Molecular Genetics(チェコ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative regulation of histone variant H2A.Z during cell cycle by ubiquitin proteasome system and SUMO-targeted ubiquitin ligases2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Takahashi, Yuki Orihara, Saho Kitagawa, Masayuki Kusakabe, Takahiro Shintani, Yukako Oma, Masahiko Harata
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Actin Family Proteins in the Human INO80 Chromatin Remodeling Complex Exhibit Functional Roles in the Induction of Heme Oxygenase-1 with Hemin.2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Y., Murakami, H., Akiyama, Y., Katoh, Y., Oma, Y., Nishijima, H., Shibahara, K.I., Igarashi, K., Harata, M.
    • 雑誌名

      Front. Genet.

      巻: 印刷中

    • NAID

      120006937662

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nuclear F-actin enhances the transcriptional activity of β-catenin by increasing its nuclear localization and binding to chromatin2016

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, S., Yamamoto, K., de Lanerolle, P., Harata, M.
    • 雑誌名

      Histochem. Cell Biol.

      巻: 145 号: 4 ページ: 389-399

    • DOI

      10.1007/s00418-016-1416-9

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic complementation analysis showed distinct contributions of the N-terminal tail of H2A.Z to epigenetic regulations.2016

    • 著者名/発表者名
      Kusakabe M, Oku H, Matsuda R, Hori T, Muto A, Igarashi K, Fukagawa T, Harata M
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 21 号: 2 ページ: 122-135

    • DOI

      10.1111/gtc.12327

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nuclear F-actin enhances the transcriptional activity of β-catenin by increasing its nuclear localization and binding to chromatin.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki S, Yamamoto K, de Lanerolle P, Harata M
    • 雑誌名

      Histochem Cell Biol

      巻: 145 ページ: 389-399

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Contribution of nuclear actin to transcription regulation.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, S., Yamamoto, K., Harata, M.
    • 雑誌名

      Genom. Data

      巻: 4 ページ: 127-129

    • DOI

      10.1016/j.gdata.2015.04.009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The actin family protein ARP6 contributes to the structure and the function of the nucleolus2015

    • 著者名/発表者名
      Kitamura, H., Matsumori, H., Kalendova, A., Hozak, P., Goldberg, I.G., Nakao, M., Saitoh, N., Harata, M
    • 雑誌名

      BBRC

      巻: 464 号: 2 ページ: 554-560

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.07.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] アクチンファミリー分子によるクロマチン・細胞核機能制御2015

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦、山崎祥他、尾間由佳子
    • 雑誌名

      生化学会誌

      巻: 87 ページ: 629-632

    • NAID

      40020650298

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アクチンファミリーによる細胞核・クロマチンの機能構造形成2015

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他、尾間由佳子、原田昌彦
    • 雑誌名

      ナノ学会会報

      巻: 13 ページ: 73-77

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エピジェネティクスによる生命機能制御:基本メカニズムから人為的操作の可能性まで2017

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度京都大会
    • 発表場所
      京都女子大(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of actin and actin-related proteins in chromatin and nuclear organization2017

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      Nuclear actin in the regulation of transcription and nuclear structure
    • 発表場所
      近畿大学(和歌山紀の川市)
    • 年月日
      2017-01-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Actin-histone cross talk in chromatin and nuclear organization.2017

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      Japan-Swiss Symposium Chromatin Structure and Dynamics
    • 発表場所
      FMI, Basel Switzerland
    • 年月日
      2017-01-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゲノム機能制御におけるヒストンバリアントとアクチンファミリーのインタープレイ2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      平成28年度遺伝研研究会  「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(静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クロマチンおよび細胞核の構造による遺伝子発現の階層的制御2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Modulating gene functions for immunity and susceptibility to diseases: Towards epigenetic control of innate immunity.2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      Lorentz Center Workshop “Innate Immunity of Crops, Livestock and Fish: The Dawn of Agricultural Immunology”
    • 発表場所
      Leiden University, Leiden, Netherlands
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Involvement of SUMO-targeted ubiquitin ligase in the establishment of damage dependent sister chromatid cohesion.2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      ICY2016
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞核内の遺伝子の棲み分け2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域「動的クロマチン構造と機能」 一般公開シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] H2A.Z and actin family proteins in functional chromatin organization.2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      Colorado Chromatin Meeting
    • 発表場所
      Colorado State University, Colorado, USA
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ストレス応答遺伝子HO-1発現へのINO80複合体の関与とbicyclic peptideによる人為的制御の試み2016

    • 著者名/発表者名
      秋山祐亮 高橋裕一朗 村上寛和 Christian Heinis 五十嵐和彦 加藤恭丈 原田昌彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道札幌市
    • 年月日
      2016-03-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝学的相補を用いたヒストンバリアントH2A.Zおよび変異体の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      日下部将之、堀越直樹、佐藤浩一、 松田涼、奥裕之、堀哲也、深川竜郎、木村宏、胡桃坂仁志、原田昌彦
    • 学会等名
      第3回 ヒストンバリアント研究会
    • 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
      2016-02-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] INO80クロマチンリモデリング複合体におけるアクチンファミリーArp5, Arp8の分子機構2016

    • 著者名/発表者名
      村上 寛和、秋山 祐亮、高橋 裕一朗、原田 昌彦
    • 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
    • 発表場所
      ホテル一の坊、宮城県松島町
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝学的相補を用いたヒストンバリアントH2A.Zおよび変異体の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      日下部将之、奥裕之、堀越直樹、  堀哲也、深川竜郎、胡桃坂仁志、  原田昌彦
    • 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
    • 発表場所
      ホテル松島一の坊、 宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細胞核内アクチンフィラメントのゲノム機能への関与2016

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他、山本浩志、十川久美子、徳永万喜洋、原田昌彦
    • 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
    • 発表場所
      ホテル松島一の坊、 宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンバリアントH2A.Z機能ドメインの進化的保存性解析2016

    • 著者名/発表者名
      奥裕之、日下部将之、原田昌彦
    • 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
    • 発表場所
      ホテル松島一の坊、 宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細胞分化における核内アクチンの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      山本浩志、山崎祥他、十川久美子、徳永万喜洋、原田昌彦
    • 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
    • 発表場所
      ホテル松島一の坊、 宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ストレス応答遺伝子HO-1発現へのINO80クロマチンリモデリング複合体の関与2015

    • 著者名/発表者名
      秋山祐亮 高橋裕一朗 村上寛和 Christian Heinis 五十嵐和彦 加藤恭丈 原田昌彦
    • 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
    • 発表場所
      ポートアイランド、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アクチンファミリーによるクロマチン構造の階層的変換2015

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 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
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着形成への核膜タンパク質の関与2015

    • 著者名/発表者名
      折原行希、尾間由佳子、小西辰紀、堀籠 智洋、Susan Gasser、原田昌彦
    • 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
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝学的相補解析によるヒストンバリアントH2A.Zの機能ドメインと進化的保存性の解析2015

    • 著者名/発表者名
      高橋大輔、日下部将之、奥裕之、原田昌彦
    • 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
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンバリアントと核構造によるクロマチン機能構造制御2015

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      遺伝研研究会「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
      遺伝学研究所、静岡県三島市
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional analysis of the histone variant H2A.Z using gene knockout cell lines2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kusakabe, Tetsuya Hori2, Ryo Matsuda, Hiroyuki Oku, Hitoshi Kurumizaka, Tatsuo Fukagawa, Masahiko Harata
    • 学会等名
      The 40th Naito Conference Epigenetics -From Histone Code to Therapeutic Strategy
    • 発表場所
      シャトレーゼガトーキングダム、北海道札幌市
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of the contribution of acetylation of H2A.Z to epigenetic regulations2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kusakabe, Ryo Matsuda, Hiroyuki Oku, Tetsuya Hori, Tatsuo Fukagawa, Hitoshi Kurumizaka, Masahiko Harata
    • 学会等名
      International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
    • 発表場所
      淡路夢舞台、兵庫県淡路市
    • 年月日
      2015-08-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of nuclear filamentous-actin in transcriptional regulation2015

    • 著者名/発表者名
      Shota Yamazaki, Koji Yamamoto, Kumiko Sakata-Sogawa, Makio Tokunaga, Masahiko Harata
    • 学会等名
      International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of Actin Family Proteins in the Organization of Functional Structures within the Nucleus2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Harata, Shota Yamazaki, Hiroshi Kitamura, Koji Yamamoto, Yukako Oma Yuki Orihara, Haruka Matsumori, Noriko Saitoh, and Masahiko Harata
    • 学会等名
      International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Masahiko Harata2015

    • 著者名/発表者名
      Roles of actin family proteins in chromatin and nuclear organization
    • 学会等名
      24th Wilhelm Bernhard Workshop on the Cell Nucleus + 57th Symposium of the Society for Histochemistry
    • 発表場所
      Scholoss Wilhelminenberg, Vienna, Austria
    • 年月日
      2015-08-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of functional domains of histone variant H2A.Z by complementation analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kusakabe, Ryo Matsuda, Hiroyuki Oku, Tetsuya Hori, Tatsuo Fukagawa, Hitoshi Kurumizaka, Masahiko Harata
    • 学会等名
      Nuclear organization and actin-dependent mechanisms in genome stability
    • 発表場所
      大阪大学、大阪府大阪市
    • 年月日
      2015-05-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roles of nuclear actin filaments in transcriptional regulation2015

    • 著者名/発表者名
      Shota Yamazaki, Koji Yamamoto, Masahiko Harata
    • 学会等名
      Institute for Protein Research (IRP) Seminar “Nuclear organization and actin-dependent mechanisms in genome stability
    • 発表場所
      Osaka University, Osaka, Suita, Japan
    • 年月日
      2015-05-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contribution of nuclear actin and Arps to functional organization of the nucleus and chromatin2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Harata
    • 学会等名
      Institute for Protein Research (IRP) Seminar “Nuclear organization and actin-dependent mechanisms in genome stability
    • 発表場所
      Osaka University, Osaka, Suita, Japan
    • 年月日
      2015-05-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] ナノバイオ・メディシン―遺伝子工学の革命ゲノム編集2017

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 出版者
      近代科学社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] http://www.harata-lab.org/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] http://www.harata-lab.org/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-01-28  

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