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転写ファクトリーが引き起こす染色体動態解析法の開発

公募研究

研究領域ゲノムアダプテーションのシステム的理解
研究課題/領域番号 23125503
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
研究機関東京大学

研究代表者

和田 洋一郎  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (10322033)

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
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2011年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード転写 / RNAポリメレースII / 内皮細胞 / エピゲノム / RNAポリメレース / TNFα / ヒストン修飾
研究実績の概要

本研究では、刺激によって活性化された遺伝子が、組織化されたRNAポリメレースII(Pol II)を含む転写ファクトリーに動員される際、複数の遺伝子群が同じファクトリーにとりこまれるため、組織化されたPol IIを介した染色体構造変化がおこる、という仮説にもとづいて、クロマチン構造解析を効率的に行う手法の開発を進めた。従来、個別二点の相互作用を解析する、クロマチン相互作用はChromatin Conformation Capture (3C)、特定の遺伝子と相互作用する部位を全ゲノム的に同定するcircular Activated Chromosome Trap (ACT)-seqを開発に加え、全ゲノム上でのクロマチン相互作用を観察する手法として、chromatin interaction analysis using paired-end tag sequencing (ChIA-PET)を実施し、炎症性刺激をうけた内皮細胞において、Pol IIを介した染色体間相互作用を網羅的に同定した。この検討を経時的に実施することによって、刺激を受けた内皮細胞では、刺激直後30分以内にクロマチン構造が変化し、遠隔転写制御領域が遺伝子毎ではなく、領域毎に有効活用されている様子が明らかになった。また、miRNAホスト遺伝子群でも相互作用が観察され、遺伝子転写制御においてもクロマチン構造変化が関与していること、これに関わるmiRNA遺伝子群特異的転写複合体が存在することを見いだし報告した。しかしながら同手法は大量の免疫沈降産物を必要とすること、20塩基の配列を使ってゲノム上に配列を同定することから特異性に改善の余地があるため、異なる制限酵素や核酸破砕法を用いた手法の開発を行った。

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

    (13件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] TNF alpha signals through specialized factories where responsive coding and miRNA genes are transcribed.2012

    • 著者名/発表者名
      Papantonis, A., Kohro, T., Baboo, S., Larkin, J.D., Deng, B., Short, P., Tsutsumi, S., Taylor, S.,Kanki, Y., Kobayashi, M., Li, G., Poh, H., Ruan,X., Aburatani, H., Ruan, Y., Kodama, T., Wada,Y., and Cook, P. R.
    • 雑誌名

      The EMBO journal

      巻: 31 号: 23 ページ: 4404-4414

    • DOI

      10.1038/emboj.2012.288

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of histone3 lysine 4 trimethylation at T3-responsive loci in the heart during reversible changes in gene expression.2012

    • 著者名/発表者名
      Pandya K Kohro T, Mimura I, Kobayashi M, Wada Y, Kodama T, Smithies O
    • 雑誌名

      Gene Expr

      巻: 15 ページ: 183-198

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Path-preference cellular-automaton model for traffic flow through transit points and its application to the transcription process in human cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Ohta Y, Nishiyama A, Wada Y, Ruan Y, Kodama T, Tsuboi T, Tokihiro T, Ihara S.
    • 雑誌名

      Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys

      巻: 86 ページ: 21918-21918

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic change of chromatin conformation in response to hypoxia enhances the expression of GLUT3 (SLC2A3) by cooperative interaction of hypoxia-inducible factor 1 and KDM3A.2012

    • 著者名/発表者名
      Mimura I
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol.

      巻: Aug;32(15) 号: 15 ページ: 3018-3032

    • DOI

      10.1128/mcb.06643-11

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of histone3 lysine4 trimethylation at T3-responsive loci in the heart during reversible changes in gene expression2012

    • 著者名/発表者名
      Pandya K, Kohro T, Wada Y, et al
    • 雑誌名

      Gene Expression

      巻: (In press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epigenetically coordinated GATAT2 binding is necessary for endothelium-specific endomucin expression2011

    • 著者名/発表者名
      Kanki Y, Kohro T, Jiang S, Tsutsumi S, Mimura I, Suehiro J, Wada Y, Ohta Y, Ihara S, Iwanari H, Naito M, Hamakubo T, Aburatani H, Kodama T, Minami T
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 30 号: 13 ページ: 2582-95

    • DOI

      10.1038/emboj.2011.173

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genome-wide approaches reveal functional interleukin-4-inducible STAT6 binding to the vascular cell adhesion molecule 1 promoter.2011

    • 著者名/発表者名
      Tozawa H, Kanki Y, Wada Y, et al.
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology

      巻: vol.31 号: 11 ページ: 2196-209

    • DOI

      10.1128/mcb.01430-10

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial DNA polymerase editing mutation, PolgD257A, reduces the diabetic phenotype of Akita male mice by suppressing appetite2011

    • 著者名/発表者名
      Fox R, Wada Y, et al
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Science

      巻: 108 ページ: 8779-84

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A wave of nascent transcription on activated big genes in human endothelial cells is suggestive to dynamic chromatin movement caused by transcription factories2013

    • 著者名/発表者名
      和田洋一郎
    • 学会等名
      第90回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 心血管系エピゲノム研究を通して得られた転写メカニズムの新しい概念2012

    • 著者名/発表者名
      和田洋一郎
    • 学会等名
      第六回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-05-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A wave of nascent transcription on activated big genes in human endothelial cells2012

    • 著者名/発表者名
      和田洋一郎
    • 学会等名
      Keystone Symposia 2012 Chromatin Dynamics
    • 発表場所
      Keystone Resort, Keystone, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 超高速シーケンサーが明らかにした転写に伴うダイナミックな染色体構造変化と新たな転写装置の概念2011

    • 著者名/発表者名
      和田洋一郎
    • 学会等名
      第2回ARTセミナー
    • 発表場所
      岡山大学、岡山市(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Renewal of histone modification during a wave of transcription caused by inflammatory stimulation in endothelial cells2011

    • 著者名/発表者名
      和田洋一郎
    • 学会等名
      第5回日本エピジェネティクス研究会
    • 発表場所
      KKRホテル、熊本市
    • 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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