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サブテロメアクロマチン構造の動的制御メカニズム

公募研究

研究領域動的クロマチン構造と機能
研究課題/領域番号 16H01310
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
研究機関大阪大学

研究代表者

加納 純子  大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (10323809)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードサブテロメア / 遺伝子発現 / 染色体 / クロマチン / ヒストン / テロメア
研究実績の概要

線状染色体の末端に存在するドメインである「テロメア」は、染色体構造維持、細胞寿命などにおいて、必須の役割を果たしている。一方、テロメアに隣接して「サブテロメア」と呼ばれる領域が存在する。サブテロメアは真核生物で広く保存されている染色体ドメインであるにも関わらず、DNA配列が完全に決定されていない、染色体から簡単に取り除くことができない等の実験手法的困難から、その機能がほとんど明らかにされてこなかった未開の地である。しかし、我々は最近、細胞周期のM期にセントロメアに局在して正確な染色体分配に必要なShugoshin 2 (Sgo2)タンパク質が、間期にサブテロメア全体にリクルートされ、サブテロメアヘテロクロマチンとは異なる高度に凝縮したクロマチン構造(knob)の形成を誘導するとともに、サブテロメア遺伝子発現維持、DNA複製タイミング維持に寄与することを明らかにした。本研究では、サブテロメア機能の制御機構をさらに詳しく探るため、サブテロメア遺伝子の発現異常を示す突然変異株のスクリーニングを行った。その結果、約500株のサブテロメア遺伝子発現異常株を取得することができた。それらの中から表現型が特に強かった株の変異部位を調べたところ、Clr6を中心としたHDAC複合体のサブユニット群の遺伝子に変異が入っていることがわかった。その中でもNts1に着目して解析を行ったところ、野生株ではサブテロメアのH4のアセチル化レベルが低く抑えられているが、nts1破壊株では顕著に上昇した。さらに、nts1破壊株では、Sgo2のサブテロメア局在が部分的に阻害され、knob形成も部分的に阻害された。これらのことから、ヒストンのアセチル化がサブテロメア特異的なクロマチン構造の維持に重要であることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

平成29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

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] 上海国立蛋白質科学研究所(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 上海国立蛋白質科学研究所(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural insights into chromosome attachment to the nuclear envelope by an inner nuclear membrane protein Bqt4 in fission yeast.2019

    • 著者名/発表者名
      Hu C., Inoue H., Sun W., Takeshita Y., Huang Y., Xu Y., Kanoh J., and Chen Y.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 47 号: 3 ページ: 1573-1584

    • DOI

      10.1093/nar/gky1186

    • 関連する報告書
      2017 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] The Inner Nuclear Membrane Protein Bqt4 in Fission Yeast Contains a DNA-Binding Domain Essential for Telomere Association with the Nuclear Envelope.2019

    • 著者名/発表者名
      Hu C., Inoue H., Sun W., Takeshita Y., Huang Y., Xu Y., Kanoh J., and Chen Y.
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 27 号: 2 ページ: 335-343

    • DOI

      10.1016/j.str.2018.10.010

    • 関連する報告書
      2017 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] Subtelomeres constitute a safeguard for gene expression and chromosome homeostasis.2017

    • 著者名/発表者名
      Tashiro S, Nishihara Y, Kugou K, Ohta K, Kanoh J.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 45 号: 18 ページ: 10333-10349

    • DOI

      10.1093/nar/gkx780

    • 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
  • [雑誌論文] Structure of the fission yeast S. pombe telomeric Tpz1-Poz1-Rap1 complex.2017

    • 著者名/発表者名
      Xue J, Chen H, Wu J, Takeuchi M, Inoue H, Liu Y, Sun H, Chen Y, Kanoh J, Lei M.
    • 雑誌名

      Cell Res.

      巻: 27 号: 12 ページ: 1503-1520

    • DOI

      10.1038/cr.2017.145

    • 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] Telomeres and subtelomeres: new insights into the chromatin structures and functions of chromosome ends2017

    • 著者名/発表者名
      Kanoh J
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 92 号: 3 ページ: 105-105

    • DOI

      10.1266/ggs.17-10001

    • NAID

      130006315994

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 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
  • [雑誌論文] Unexpected roles of a shugoshin protein at subtelomeres2017

    • 著者名/発表者名
      Kanoh J.
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 92 号: 3 ページ: 127-133

    • DOI

      10.1266/ggs.17-00016

    • NAID

      130006316019

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 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
  • [学会発表] New insights into telomeres and subtelomeres in S. pombe2019

    • 著者名/発表者名
      Junko Kanoh
    • 学会等名
      Regulation of Quiescent and Proliferative Pombe Chromatin and Genome
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サブテロメアクロマチン構造形成の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      染色体研究の最前線2019
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Telomere length-dependent regulation of DNA replication timing at non-telomeric regions.2018

    • 著者名/発表者名
      Yudai Hasegawa, Junki Miyamori, and Junko Kanoh
    • 学会等名
      Telomere biology in health and human disease
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 染色体末端領域の新規機能を探る2018

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      蛋白研セミナー「細胞核とクロマチン構造が操る高次生命現象」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of subtelomere functions using S. pombe2018

    • 著者名/発表者名
      Junko Kanoh
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 染色体末端による染色体全体の構造・動態制御2018

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 真核生物における染色体の線状形態の意義2018

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      染色体研究の最前線2018
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Telomere length-dependent regulation of DNA replication timing at non-telomeric regions2017

    • 著者名/発表者名
      Junko Kanoh
    • 学会等名
      3rd Trilateral Workshop for Frontier Protein Studies 2017
    • 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] Subtelomeres constitute a safeguard for gene expression and chromosome homeostasis2017

    • 著者名/発表者名
      Junko Kanoh
    • 学会等名
      9th International fission yeast meeting
    • 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] Subtelomeres constitute a safeguard for gene expression and chromosome homeostasis2017

    • 著者名/発表者名
      Junko Kanoh
    • 学会等名
      Telomeres & Telomerase
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tel2はPIKKタンパク質群の発現を維持し正常なストレス応答を保障する2017

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      第50回酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] テロメアDNA長は染色体腕部のDNA複製タイミングの維持に重要である2017

    • 著者名/発表者名
      加納純子
    • 学会等名
      第35回染色体ワークショップ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2019-12-27  

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