| 研究領域 | 多様かつ堅牢な細胞形質を支える非ゲノム情報複製機構 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05378
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
原田 昌彦 東北大学, 農学研究科, 教授 (70218642)
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-19 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | ヒストンバリアント / 細胞核 / クロマチン / 遺伝子発現制御 / ヒストン / エピジェネティクス / 遺伝子発現 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒストンバリアントのヌクレオソームへの導入が、エピジェネティック制御に重要な役割を果たす。ヒストンバリアントH2A.Zは、ゲノム上の特定領域に導入されて転写制御を行い、発生・分化・細胞がん化にも重要な役割を果たす。H2A.Zは多くの遺伝子のプロモーターに導入され、その導入情報はDNA 複製後も維持されるが、導入位置を決定する機構、および複製後もH2A.Z非ゲノム情報が維持される機構は不明である。そこで本研究では、H2A.Z非ゲノム情報がどのような機構で複製されるか、および H2A.Z非ゲノム情報が他の非ゲノム情報の複製にどのように寄与するか、などについて研究を行う。
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| 研究実績の概要 |
ヒストンバリアントのクロマチンへの導入は、遺伝子機能の制御に重要なメカニズムの一つである。H2AヒストンのバリアントであるH2A.Zは、ゲノムの特定領域に導入されることで遺伝子の発現制御を行うことが知られている。さらにH2A.Zは、発生・分化・細胞がん化などの高次生命機能の発現にも重要な役割を果たす。しかし、ヒストンバリアントH2A.Zがクロマチン上の特定領域に導入される分子メカニズムや、複製後もこのH2A.Zの非ゲノム情報が維持される機構は不明なままであり、H2A.Zがどのように高次生命機能の制御に関わるかについての分子機構は十分に解明されていない。本研究では、これらの問題の解決を目指し、
H2A.Z遺伝子破壊酵母株やテトラサイクリン誘導的にヒストンバリアントH2A.Z発現をシャットダウンできる脊椎動物培養細胞(DT40細胞）などを用いて解析を開始した。さらに本研究を進める中で開発された、デグロンによって一過的にH2A.Zを分解可能な線虫株を用いた解析も行った。前年度に引き続き、クロマチン免疫沈降法と次世代シークエンサーを用いたChIP-seq法でH2A.Z導入を解析し、外的環境変化に対応した遺伝子発現変化と合わせて解析したところ、H2A.Zが遺伝子発現における環境応答に重要な役割を果たすことが示された。また、線虫株で一過的にH2A.Zを発現して発生を観察することにより、線虫においてH2A.Zが発生や、生殖腺の分化に重要な役割を果たすことが示された。このデグロン分解系を導入した線虫のシステムは、今後、H2A.Zの高次生命機能発現への関与を解析する上で有用であることが示された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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