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クロマチン構造変化による細胞運動調節機構の解明

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 23114708
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

檜枝 美紀  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (常勤) (00380254)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2011年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードH3K9me3 / ヒストン修飾 / 細胞運動 / LINC complex / SUN / nesprin / 核膜 / 細胞遊走 / ゴルジ構造
研究実績の概要

[1] 大腸癌臨床検体では浸潤部においてヒストンH3の9番目のリジンのトリメチル化 (H3K9me3) が有意に亢進しており、H3K9me3の量がリンパ管侵襲と相関する事を見出した。さらにin vitroではH3K9メチル化酵素SUV39H1の活性は、細胞遊走能を制御し、モデルマウスを用いた実験ではSUV39H1の過剰発現が腫瘍形成を促進し、生存率を低下させる事を明らかにした。乳癌において発現が亢進するEGF様増殖因子amphiregulinは細胞膜から核膜へ局在変化し増殖因子領域非依存的にH3K9me3を亢進し、細胞遊走を活性化する事を見出した。
[2] 本研究において私達は、SUV39H1は遺伝子発現制御を介さず、ゴルジ体構築を調節し、細胞極性形成に影響を与え、細胞運動を調節することを明らかにした。さらにヒストン修飾状態をゴルジ体へ伝える分子として、核膜貫通タンパク質SUNおよびnesprinからなるLINC複合体を見出した。またLINC 複合体に結合するゴルジ体関連タンパク質群を見出した。
[3] クロマチンシグナリングを伝達する核膜構築分子基盤の解明するため核膜内膜タンパク質 lap2beta;を利用して、核膜局在化アッセイ系を構築し、その局在化には可溶性因子とATPが必要である事を明らかにした。
本研究において、グローバルなヒストン修飾が、LINC複合体を介して、ゴルジ体構築を制御し、その結果、細胞極性形成、細胞運動活性を調節していることを明らかにしてきた。さらに、ゲノムワイドなH3K9me3状態は細胞運動を調節し、癌の進行に重要な役割を果たしていることも示した。これらの結果は、遺伝情報発現の場である細胞核が細胞内外の情報を統合して、クロマチン構造を利用して、細胞機能を調節していることを示しており、細胞の高次生命現象に細胞核が担う機能の統合的な理解に大きな意義を持つ。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Cancer associated up-regulation of H3K9 methylation promotes cell motility in vitro and drives tumor formation in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, Y., Hieda, M., Nishioka, Y., Matsumoto, A., Higashi, S., Kimura, H., Yamamoto, H., Mori, M., Matsuura, S., and Matsuura, N.
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 104 号: 7 ページ: 889-895

    • DOI

      10.1111/cas.12166

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The cytoplasmic tail of Heparin-binding EGF like growth factor regulates bidirectional intracellular trafficking between the plasma membrane and ER.2012

    • 著者名/発表者名
      Hieda, M., Koizumi, M., Higashi, C., Tachibana, T., Taguchi, T., and Higashiyama, S.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio.

      巻: 4 ページ: 721-726

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear envelope-localized EGF family protein amphiregulin activates breast cancer cell migration in an EGF-like domain independent manner2012

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, H., Nishioka, Y., Yokoyama Y., Higashiyama S., Matsuura, N., Matsuura, S., Hieda, M.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 420 号: 4 ページ: 721-726

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.03.045

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Platelet-Derived Growth Factor Regulates Breast Cancer Progression via・-Catenin Expression2011

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, Y., Mori, S., Hamada, Y., Hieda, M., Kawaguchi, N., Shaker, M., Tao, Y., Yoshidome, K., Tsujimoto, M., Matsuura, N.
    • 雑誌名

      Pathobiology

      巻: 78 号: 5 ページ: 253-260

    • DOI

      10.1159/000328061

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞膜と細胞核のコミュニケーション2013

    • 著者名/発表者名
      檜枝美紀
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] H3 lysine 9 methylation promotes cell motility in vitro and drives tumor formation in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, Y., Hieda, M., Higashi, S., Nishioka, Y., Matsumoto, A., Kimura, H., Matsuura, S., Matsuura N.,
    • 学会等名
      Keystone Symposia, Epigenetic Marks and Cancer Drugs (C8)
    • 発表場所
      Santa Fe, NM, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] H3 lysine 9 methylation promotes cell motility in vitro and drives tumor formation in vivo; a possible explanation for the cancer-associated.2012

    • 著者名/発表者名
      Hieda, M., Nishioka, Y., Yokoyama, Y., Matsuura, N., Matsuura, S.,
    • 学会等名
      Annual Meeting for the American Society for Cell Biology
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Histone H3 lysine 9 methylation promotes cell motility in vitro and drives tumor formation in vivo2012

    • 著者名/発表者名
      檜枝美紀、横山雄起、西岡優、木村宏、松浦脩治、松浦成昭
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HiedaヒストンH4K20メチル化酵素 SUV420H2の過剰発現は細胞浸潤能を抑制する2012

    • 著者名/発表者名
      新地純美、西岡優、横山雄起、○檜枝美紀、松浦脩治、松浦成昭
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Histone H3 lysine 9 methylation promotes cell motility in vitro and drives tumor formation in vivo2012

    • 著者名/発表者名
      Hieda, M., Yokoyama, Y., Nishioka, Y., Kimura, H., Matsuura, S., Matsuura, S.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory meeting, Epigenetics Chromatin
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Chromatin signaling relays to the Golgi structure via SUN/KASH protein2012

    • 著者名/発表者名
      Hieda, M., Nishioka, Y., Yokoyama, Y., Matsuura, N., Matsuura, S.
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会/第64回細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場 (兵庫)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] in vitro核膜内膜タンパク質局在化assay系の構築2011

    • 著者名/発表者名
      野村菜美子、西岡優、松浦成昭、松浦脩治、檜枝美紀
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] in vitro膜タンパク質核膜局在化アッセイ系の構2011

    • 著者名/発表者名
      野村菜美子、西岡優、松浦成昭、松浦脩治、檜枝美紀
    • 学会等名
      第10回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      クラッセホテル北広島、北海道北広島市
    • 年月日
      2011-10-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nuclear envelope localized EGF receptor ligand, amphiregulin activates the cell migration via chromatin reorganization2011

    • 著者名/発表者名
      Miki Hieda, Yuhki Yokoyama, Yu Nishioka, Hisae Tanaka, Shigeki Higashiyama, Nariaki Matsuura, Shuji Matsuura
    • 学会等名
      EMBO Conference Series Nuclear Structure & Dynamics
    • 発表場所
      L'sle sur la Sorgue, France
    • 年月日
      2011-09-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nuclear envelope localized EGF receptor ligand, amphiregulin activates the cell migration via chromatin reorganization2011

    • 著者名/発表者名
      檜枝美紀
    • 学会等名
      EMBL Blue Seminar
    • 発表場所
      The European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 核細胞質間コミュニケーション・核からの情報発信2011

    • 著者名/発表者名
      檜枝美紀
    • 学会等名
      第1回異分野融合ワークショップ
    • 発表場所
      情報通信研究機構未来ICT研究所(KARC)兵庫県神戸市(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] EGFファミリー増殖因子amphiregulinの核膜局在化による細胞遊走能の調節機構2011

    • 著者名/発表者名
      檜枝美紀、横山雄起、西岡優、田中ひさえ、東山繁樹、松浦成昭、松浦脩治
    • 学会等名
      第63回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2011-06-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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