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細胞核の内部構造構築とダイナミクスにおけるアクチン関連タンパク質の機能解明

公募研究

研究領域遺伝情報収納・発現・継承の時空間場
研究課題/領域番号 21114503
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, 大学院・農学研究科, 准教授 (70218642)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010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)
2010年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2009年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード細胞核 / クロマチン / ゲノム / 染色体 / アクチン関連タンパク質 / 核アーキテクチャー / ゲノム機能制御 / 遺伝子発現 / 時空間制御
研究概要

真核生物のゲノム機能調節に重要なエピジェネティック制御において、細胞核は重要な役割を果たしている。細胞核は、高度に組織化・区画化された構造体であり、この構造に基づくクロマチンの核内収納がその分子基盤となっている。申請者はこれまでに、アクチンに進化的・構造的に関連性を有するアクチン関連タンパク質が、核内部の構造構築に重要であることを見致している。本研究では、どのようにアクチン関連タンパク質が細胞核の内部構造構築に寄与しているかについて、その分子機構を明らかにすることを目的とした。連帯研究者である、近畿大学の三谷匡、および海外研究協力者であるFriedrich Miescher Institute(スイス)のDr.Susan Gasserおよびカレル大(チェコ)のDr.Pavel Hozakと共に、研究を実施した。ニワトリDT40細胞を用いてアクチン関連タンパク質Arp6を破壊し、染色体テリトリーの核内配置を解析したところ、放射状配置に異常が観察された。ヒストンバリアントH2A.ZはArp6によりクロマチンに導入されるが、H2A.Z破壊細胞では、Arp6破壊細胞に比べて、放射状配置の異常の程度は低かったことから、Arp6がH2A.Z非依存性および依存性の二つの経路で、細胞核内部のクロマチン空間配置に重要な役割を果たすことを明らかにすることができた。この分子機構を解明する目的でプロテオミクス解析を行い、協調的に機能するタンパク質の複数の候補を得ることができた。今後、このタンパク質の解析も同時に行う予定である。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (35件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Actin-related proteins localized in the nucleus : from discovery to novel roles in nuclear organization.2011

    • 著者名/発表者名
      Oma, Y., Harata, M.
    • 雑誌名

      Nucleus

      巻: 2 ページ: 38-46

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Actin-related protein Arp6 influences H2AZ-dependent and -independent gene expression and links ribosomal protein genes to nuclear pores.2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T., et al
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 6

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATM modulates the loading of recombination proteins onto a chromosomal translocation breakpoint hotspot.2010

    • 著者名/発表者名
      Sun, J., et al
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms underlying nucleocytoplasmic shuttling of actinin-4.2010

    • 著者名/発表者名
      Kumeta M, et al.
    • 雑誌名

      J.Cell Sci.

      巻: 123 ページ: 1020-1030

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of two isoforms of the vertebrate H2A.Z histone variant.2010

    • 著者名/発表者名
      Matsuda R, et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 38 ページ: 4263-4673

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcription-dependent rearrangements of actin and nuclear myosin I in the nucleolus.2010

    • 著者名/発表者名
      Philimonenko, V.V., et al.
    • 雑誌名

      Histochem.Cell Biol.

      巻: 134 ページ: 243-249

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms underlying nucleocytoplasmic shuttling of actinin-42010

    • 著者名/発表者名
      Kumeta, et al
    • 雑誌名

      J.Cell Sci. (In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of two isoforms of the vertebrate H2 A.Z histone variant2010

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res. (In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Actin-related protein Arp6 influences H2AZ-dependent and-independent gene expression and links ribosomal protein genes to nuclear pores2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, et al.
    • 雑誌名

      PLoS Genetics 6

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The human actin-related protein hArp5 : nucleo-cytoplasmic shuttling and involvement in DNA repair2009

    • 著者名/発表者名
      Kitayama, et al.
    • 雑誌名

      Exp Cell Res 315

      ページ: 206-217

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] クロマチン・細胞核の機能構造を介したエピゲノム制御と環境応答2011

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヒト染色体安定性維持におけるINO80複合体の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      若林一陽、尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] エピジェネティック制御におけるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      日下部将之, 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子ノックアウト細胞と用いたヒトアクチン関連タンパク質hArp5およびhArp8の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      高橋裕一朗, 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Roles of actin-related proteins in nuclear organization and genome function2011

    • 著者名/発表者名
      Harata M
    • 学会等名
      International Symposium "Physicochemical Field for Genetic Activities"
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子破壊細胞によるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      松田涼, 他
    • 学会等名
      第28回染色体ワークショップ
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      2011-01-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 染色体テリトリーの核内配置におけるアクチン関連タンパク質とヒストンバリアントの役割2011

    • 著者名/発表者名
      大渕恵理, 他
    • 学会等名
      第28回染色体ワークショップ
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      2011-01-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 細胞核内のクロマチン空間配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      北村大志, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子破壊細胞によるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      松田涼, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヒト染色体安定性維持におけるINO80クロマチンリモデリング複合体の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2010-12-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アクチンファミリーおよびヒストンバリアントの核内複合体の特徴と機能2010

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      平成22年度遺伝研研究会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2010-10-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヒト染色体安定性維持におけるINO80クロマチンリモデリング複合体の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部・北海道支部合同支部大会
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-09-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] INO80クロマチンリモデリング複合体のゲノム安定性維持への寄与2010

    • 著者名/発表者名
      若林一陽、尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第43回研究報告会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2010-09-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母アクチン関連タンパク質Arp6のゲノム安定性維持への関与2010

    • 著者名/発表者名
      中山景樹, 他
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第43回研究報告会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2010-09-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Roles of actin-related proteins in nuclear organization and genome function2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshida T, Shimada K, Oma Y, et al.
    • 学会等名
      52^<nd> Symposium of the Society for Histochemistry
    • 発表場所
      プラハ、チェコ
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヒト染色体安定性維持におけるINO80クロマチンリモデリング複合体の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      若林一陽、尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-06-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの同定と機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      松田涼, 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-06-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物細胞核内のクロマチン空間配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の寄与と分子機構の解析2010

    • 著者名/発表者名
      北村大志, 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-06-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヒトアクチン関連タンパク質Arp5およびArp8の遺伝子ノックアウト細胞を用いたヒトINO80複合体のゲノム安定維持への関与の解析2010

    • 著者名/発表者名
      高橋裕一朗, 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-06-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] クロマチン核内配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の機能2010

    • 著者名/発表者名
      北村大志, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2010-05-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子ノックアウト細胞を用いたヒトアクチン関連タンパク質hArp5およびhArp8の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      高橋裕一朗, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2010-05-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アクチン関連タンパク質Arp6のクロマチン構造変換および核構造構築への関与2010

    • 著者名/発表者名
      吉田貴人、島田健士、尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      第62回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-05-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子ノックアウト細胞を用いたヒトアクチン関連タンパク質hArp5およびhArp8の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      高橋裕一朗
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームのクロマチンにおける機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      松田涼
    • 学会等名
      第27回染色体ワークショップ
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      2010-01-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 核膜孔とクロマチンの相互作用によるゲノム機能制御とその進化2010

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 細胞核アーキテクチャーにおけるアクチン関連タンパク質の役割2009

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2009-12-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] クロマチンリモデリングおよびヒストンバリアントによるゲノム機能制御2009

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      平成21年度国立遺伝学研究所研究会
    • 発表場所
      三島
    • 年月日
      2009-11-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Actin-related proteins and chromatin organization in the nucleus2009

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      International Symposium on Chromosome Cycle and Genome Dynamics
    • 発表場所
      那須
    • 年月日
      2009-11-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The actin-related protein Arp6 is required for H2AZ deposition and the radial positioning of chromosome territories2009

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      EMBO Conference on Nuclear Structure and Dynamics
    • 発表場所
      France, Avignon
    • 年月日
      2009-10-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンバリアントH2A.Zにおけるアイソフォームの存在とその機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      松田涼
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-10-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物のアクチン関連タンパク質による染色体・細胞核機能構造の形成2009

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      日本遺伝学会第81回大会
    • 発表場所
      松本
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] INO80クロマチンリモデリング複合体のヒト染色体安定性維持への関与2009

    • 著者名/発表者名
      若林一陽
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第42回研究報告会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-07-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンバリアントH2A.Zにおけるアイソフォームの存在とその機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      松田涼
    • 学会等名
      第8回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      修善寺
    • 年月日
      2009-06-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アクチン関連タンパク質Arp6の核膜との機能的相互作用およびクロマチン核内配置への関与2009

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      第61回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-06-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Actin-related proteins functional organization of chromatin2009

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      Chromosome Dynamics and Genome Stability
    • 発表場所
      Switzerland, Villars
    • 年月日
      2009-05-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 細胞核-遺伝情報制御と疾患2009

    • 著者名/発表者名
      平岡泰, 他
    • 総ページ数
      233
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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