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化学修飾ネットワークの構造的基盤としての天然変性領域の生理的意義の解明

公募研究

研究領域天然変性タンパク質の分子認識機構と機能発現
研究課題/領域番号 24113703
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

堀越 正美  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (70242089)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード化学修飾 / ヒストンテイル / ネットワーク / 不規則領域 / 天然変性領域
研究実績の概要

昨年度までの研究目的・研究計画・方法に示した実験のうち、ヒストンテイル領域の欠失変異体の作成・解析を終了し、ヒストンH4に関して今迄に確立された知見と異なる結果を得た。今年度は、H2A、H2B、H3についても詳細な解析を行ったが、それらの知見は今迄の結果と同様であった。そこで、H4のテイル領域の欠損株には、生存に影響を与えないものの、増殖には影響を与える株があるので、我々が提唱した“Modification web theory”や“Signal router theory”の仕組みを解明するための基盤となる知見を得ることができると考え、1) H3の修飾に影響を与えるか否か、2) ヌクレオソーム構造に変動があるのか否か、3) マイクロアレイ解析を行い、出芽酵母全遺伝子の発現にどのような変動がみられるかなどの検討を行った。その結果、1)、2)共に野生株、欠失変異株では殆ど差が見られなかった。この結果は、我々の提唱した2つの理論とは矛盾していないものの、一般の研究者には驚くべき知見となった。その一方で、3)の結果はテイルの欠損度の増加に伴い、遺伝子発現が変動する遺伝子数の増加に繋がっていることが示された。1)、2)及び3)の結果を総合して考えると、H4の化学修飾の欠損が起こってもH3の化学修飾の変動は起こらず、修飾ネットワーク構造の頑強性が示されていることが明らかになったことを意味している。H4の化学修飾とリンクしているであろうH2A、H2Bの化学修飾の変動が起こっているかは検討していないものの、修飾ネットワーク構造を形成するH4の化学修飾の状態が非常に悪くなれば、H4の化学修飾の役割をH3の化学修飾が補いきれなくなったことで、遺伝子発現の破綻が大きくなり、増殖能に影響を与えていることが考えられる。現在、これらの結果を論文としてまとめている。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Roles of common subunits within distinct multisubunit complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakabayashi, S. Kawashima, T. Enomoto, M. Seki, M. Horikoshi
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 111 号: 2 ページ: 699-704

    • DOI

      10.1073/pnas.1316433111

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Histone acetylation: From code to web and router via intrinsically disordered regions2013

    • 著者名/発表者名
      M.Horikoshi
    • 雑誌名

      Curr. Pharm. Design

      巻: 19 ページ: 5019-5042

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nucleosome surface containing nucleosomal DNA entry/exit site regulates H3-K36me3 via DNA entry/exit site regulates H3-K36me3 via2012

    • 著者名/発表者名
      H.Endo, Y.Nakabayashi, S.Kawashima, T.Enomoto, M.Seki & M.Horikoshi
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 17 号: 1 ページ: 65-81

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2011.01573.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Roles of common subunits within distinct multi-subunit complexes2014

    • 著者名/発表者名
      M. Horikoshi
    • 学会等名
      Keystone Symposia-Transcriptional Regulation
    • 発表場所
      サンタフェ(米国)
    • 年月日
      2014-02-04 – 2014-02-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Roles of generic subunits within distinct multi-subunit complexes2013

    • 著者名/発表者名
      M. Horikoshi
    • 学会等名
      2013 Global Biomarker Conference
    • 発表場所
      トロント(カナダ)
    • 年月日
      2013-04-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An imaginative, creative, original, and competitive scientific journey with nature’s mysterious cell over 30 years2013

    • 著者名/発表者名
      M.Horikoshi
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting- From Base Pair to Body Plan: Celebrating 60 years of DNA
    • 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] “DESS”, “MUFC” & “FALC” strategies based on “Modification web” & “Signal router” theories on histone modification system2012

    • 著者名/発表者名
      M.Horikoshi
    • 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] “Modification web” & “Signal router” theories on histone modification system and their application to development of cancer drugs

    • 著者名/発表者名
      M.Horikoshi
    • 学会等名
      Keystone Symposia-Epigenetic Marks and Cancer Drugs
    • 発表場所
      Santa Fe (NM), USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒストン化学修飾システムに関する”Modification web theory” 及び”Signal router theory”に基づいての”DESS”、 ”MUFC” 及び”FALC”戦略

    • 著者名/発表者名
      堀越 正美
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場他、福岡市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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