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ヒストン化学修飾とヒストンバリアントによる協調した転写制御機構の解明

公募研究

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
研究課題/領域番号 22H04704
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
研究機関公益財団法人がん研究会

研究代表者

立和名 博昭  公益財団法人がん研究会, がん研究所 がん生物部, 研究員 (70546382)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワードエピジェネティクス / クロマチン / 転写制御 / ヒストン / アセチル化 / 遺伝子発現 / HDAC
研究開始時の研究の概要

HDAC依存的な転写制御機構を明らかにするために、HDAC、HAT、ヒストン修飾、H2A.Zおよび転写因子の関係を明らかにし、HDACによる新規の転写制御機構を明らかにする。また、HDAC阻害によりH2A.Z の取り込みに変化が起きるのは、がん細胞の種類に特異的である。明らかにしたメカニズムから、HDAC阻害による細胞特異性がみられる原因の解明を行う。

研究実績の概要

乳がんの70%をしめるエストロゲン受容体陽性乳がんは、エストロゲン受容体(ER)に依存して増殖する。そのため、ER をコードするESR1 遺伝子の転写制御機構の解明は乳がんの理解において重要である。しかし、ESR1 遺伝子の転写制御機構は明らかとなっていない。本研究ではESR1遺伝子の転写がヒストンのアセチル化レベルを亢進させるヒストン脱アセチル化酵素阻害により抑制されるメカニズムの解析から、ESR1 遺伝子の転写制御機構の解明を試みた。まず、ER陽性乳がん細胞において、ESR1遺伝子と同様にヒストン脱アセチル化酵素阻害剤により、転写が抑制される遺伝子群の同定を行い、共通する特徴を見出すことを次世代シーケンサーを用いたtotalRNA-seqにより試みた。その結果、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤を添加してすみやかに転写が抑制される遺伝子を同定した。さらに、これらの遺伝子は乳がんを特徴づける遺伝子であった。この転写抑制のメカニズムを解析したところ、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤依存的にRNAポリメラーゼIIがプロモーターへ結合しなくなっていることが分かった。さらに解析を進めたところ、ヒストン脱アセチル化酵素の阻害剤は転写抑制される遺伝子のエンハンサーの機能を低下させていることが明らかとなった。ヒストン脱アセチル化酵素に依存したエンハンサーが乳がん関連遺伝子の転写を制御しているという非ゲノム情報を同定した。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件)

  • [学会発表] 数珠状に結合した RNAポリメラーゼII による乳がん関連遺伝子群の転写制御機構2024

    • 著者名/発表者名
      立和名博昭、斉藤典子
    • 学会等名
      第41回染色体ワークショップ,第22回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] RNA polymerase II convoy represents a novel transcription mechanism of breast cancer genes.2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Tachiwana, Noriko Saitoh
    • 学会等名
      ACM 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanism of transcriptional suppression of breast cancer specific genes by a HDAC inhibitor.2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Tachiwana, Noriko Saitoh
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脱アセチル化酵素阻害で明らかにされた乳がん関連遺伝子群の新規転写制御機構2023

    • 著者名/発表者名
      立和名博昭、斉藤典子
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] HDAC inhibitors induce H2A.Z accumulations to gene bodies in specific genes and their transcription suppression2022

    • 著者名/発表者名
      立和名博昭 , 斉藤典子
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 長鎖イントロンを持つ遺伝子の転写制御機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      立和名博昭 , 斉藤典子
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会4
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] セントラルドグマの新常識:転写・翻訳の驚きの新機構と再定義されるDNA・RNA・タンパク質の世界:(第2章)転写の新常識 lncRNA・eRNAによる転写制御.2022

    • 著者名/発表者名
      斉藤典子, 立和名博昭, 松戸亮太
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] がんゲノム医療時代の分子腫瘍学:(第1部)がんの分子病理学(序論):がんの分子生物学:エピジェネティクス:RNAによる制御.2022

    • 著者名/発表者名
      立和名博昭, 斉藤典子
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      文光堂
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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