染色体の核内高次構築を支配する非コード領域とそれを制御するタンパク質の解析

• 研究領域: ゲノムを支える非コードＤＮＡ領域の機能
• 研究課題/領域番号: 24114520
• 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: 公益財団法人東京都医学総合研究所
• 研究代表者: 正井 久雄 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医科学研究分野, 基盤技術研究センター長 (40229349)
• 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: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円); 2013年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2012年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: 染色体 / ゲノム / 核 / DNA複製 / 転写 / グアニン４重鎖 / クロマチンループ / 非コード領域 / 複製起点 / 複製タイミング / Rif1タンパク質 / Cdc7キナーゼ / pre-RC / 複製ストレス / チェックポイント応答

研究実績の概要

組換えRif1タンパク質の発現と精製を行い、Rif1タンパク質によるクロマチン制御をタンパク質-核酸相互作用レベルで解析し、Rif1タンパク質によるクロマチン制御をタンパク質-核酸相互作用レベルで調べる、という目的を達成するために、分裂酵母Rif1タンパク質を動物細胞で発現し、affinity columnなどにより精製した。精製Rif1タンパク質を用いて、これがDNAに結合すること、特にグアニン４重鎖構造を有するDNAに特異的に結合することを発見した。
この発見は核内染色体構築において、遺伝子間領域に存在するグアニン４重鎖構造の形成と、Rif1のそれらへの結合が決定的な役割を果たすことを示唆する。

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。

研究成果

• [雑誌論文] Cell cycle synchronization and flow cytometry analysis of mammalian cell. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshizawa-Sugata, N. and Masai, H.
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 1170 ページ: 279-293
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-0888-2_13
  • ISBN: 9781493908875, 9781493908882
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ATM in prevention of genomic instability. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hisao Masai
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 13 号: 6 ページ: 882-883
  • DOI: 10.4161/cc.28216
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Temporal and spatial regulation of eukaryotic DNA replication: from regulated initiation to genome-scale timing program. (2014)
  • 著者名/発表者名: Renard-Guillet, C., Kanoh, Y., Shirahige, K., and Masai, H.
  • 雑誌名: Seminars in Cell & Developmental Biology, 巻: 30 ページ: 110-120
  • DOI: 10.1016/j.semcdb.2014.04.014
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ATR-Chk1-APC/CCdh1-dependent stabilization of Cdc7-ASK(Dbf4) kinase complex is required for DNA damage bypass under replication stress. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada, M., Watanabe, K., Mistrik, M., Mailand, N., Lee, M-H., Masai, H., Lukas, J. and Bartek, B.
  • 雑誌名: Genes and Development 巻: 27 号: 22 ページ: 2459-72
  • DOI: 10.1101/gad.224568.113
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Human Tim/Tipin Complex Directly Interacts with DNA Polymerase {epsilon} and Stimulates its Synthetic Activity. (2013)
  • 著者名/発表者名: Aria, V., De Felice, M., Di Perna, R., Uno, S., Masai, H., Syvaoja, J.E., van Loon, B., Hubscher, U. and Pisani, F.M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 号: 18 ページ: 12742-12752
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.398073
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analysis of epigenetic stability and conversions in Saccharomyces cerevisiae reveals a novel role of CAF-I in position-effect variegation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Jeffery, D.C., Wyse, B.A., Rehman, M.A., Brown, G.W., You, Z., Oshidari, R., Masai, H. and Yankulov, K.Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 41 号: 18 ページ: 8475-8488
  • DOI: 10.1093/nar/gkt623
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of multifunctional transcription factor TFII-I and putative tumour suppressor DBC1 in cell cycle and DNA double strand damage repair. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanikawa, M., Wada-Hiraike, O., Yoshizawa-Sugata, N., Shirane A, Hirano M, Hiraike H, Miyamoto, Y., Sone, K., Ikeda, Y., Kashiyama, T., Oda K, Kawana K, Katakura Y, Yano T, Masai, H., Roy AL, Osuga, Y. and Fujii, T.
  • 雑誌名: Br. J. Cancer. 巻: 109 号: 12 ページ: 3042-3048
  • DOI: 10.1038/bjc.2013.532
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Replication timing regulation of eukaryotic replicons: Rif1 as a global regulator of replication timing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, S. Hayano, M. and Masai, H.
  • 雑誌名: Trends in Genetics 巻: 29 号: 8 ページ: 449-460
  • DOI: 10.1016/j.tig.2013.05.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A personal reflection on the Replicon Theory: from R1 plasmid to replication timing regulation in human cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Masai, H.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 巻: 425 号: 23 ページ: 4663-4672
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2013.03.039
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of chromosome dynamics by Hsk1 kinase (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, S. and Masai, H.
  • 雑誌名: Biochemical Society Transactions 巻: 41 号: 6 ページ: 1712-1719
  • DOI: 10.1042/bst20130217
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Replication timing regulation of eukaryotic replicons: Rif1 as a global regulator of replication timing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, S. Hayano, M. and Masai, H.
  • 雑誌名: Trends in Genetics 巻: In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of DNA damage-induced apoptosis through Cdc7-mediated stabilization of Tob. (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: Nov 23;287(48) 号: 48 ページ: 40256-40265
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.353805
  • 査読あり
• [雑誌論文] A central coupler for recombination initiation linking chromosome architecture to S phase checkpoint. (2012)
  • 著者名/発表者名: 三好知一郎
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 14 号: 5 ページ: 722-733
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2012.06.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of DNA replication timing on human chromosome by a cell-type specific DNA binding protein SATB1. (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda, M., Kanoh, Y., Watanabe, Y., and Masai, H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 8 ページ: 214-221
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0042375
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification of replication factors using insect and mammalian cell expression systems. (2012)
  • 著者名/発表者名: Uno, S., You, Z., and Masai, H.
  • 雑誌名: Methods 巻: 57 号: 2 ページ: 214-221
  • DOI: 10.1016/j.ymeth.2012.06.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rif1 is a global regulator of timing of replication origin firing in fission yeast (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayano M, Kanoh Y, Matsumoto S, Renard-Guillet C, Shirahige K, Masai H
  • 雑誌名: Genes & Dev 巻: 25 号: 2 ページ: 137-150
  • DOI: 10.1101/gad.178491.111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rif1 protein is a key regulator of the genome-wide DNA replication timing in human cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, S., Ishii, A., Kanoh, Y., Oda, M., Nishito, Y. and Masai, H.
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 31 号: 18 ページ: 3167-3177
  • DOI: 10.1038/emboj.2012.180
  • 査読あり
• [雑誌論文] c-Jun N-terminal Kinase (JNK)-Mediated Rad18 Phosphorylation Facilitates Polη Recruitment to Stalled Replication Forks. (2012)
  • 著者名/発表者名: Barkley, L.R., Palle, K., Durando, M., Day, T.A., Gurkar, A., Kakusho, N., Li, J., Masai, H., Vaziri, C.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell. 巻: 23 号: 10 ページ: 1943-1954
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-10-0829
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epstein-Barr nuclear antigen 1 (EBNA1)-dependent recruitment of origin recognition complex(Orc) on oriP of Epstein-Barr virus with purified proteins:stimulation by Cdc6 through its direct interaction with EBNA1. (2012)
  • 著者名/発表者名: Moriyama K
  • 雑誌名: The Journal of biological chemistry 巻: 287 号: 28 ページ: 23977-23994
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.368456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of cancer cell death induced by depletion of an essential replication regulator. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito, S., Ishii, A., Kakusho, N., Taniyama, C., Yamazaki, S., Sakaue-Sawano, A., Miyawaki, A., and Masai, H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 5 ページ: e36372-e36372
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0036372
  • 査読あり
• [雑誌論文] テロメア結合因子Rif1は、染色体複タイミングを決定する (2012)
  • 著者名/発表者名: 早野元詞、加納豊、松本清治、正井久雄
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 31 ページ: 460-462
• [雑誌論文] Rif1タンパク質はヒトゲノム複製タイミングドメインを決定する。 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎 聡志、正井 久雄
  • 雑誌名: 実験医学、Current Topics 巻: 30 ページ: 2974-2978
• [学会発表] 染色体DNA複製プログラムの制御機構と起源・進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 正井 久雄、田中 卓、加納 豊、山崎 聡志、松本 清治、吉沢 直子、松嶋 夢叶
  • 学会等名: 第２回 細胞周期制御と細胞運命 シンポジウム
  • 発表場所: 浜松（静岡）
  • 年月日: 2014-02-13 – 2014-02-14
  • 招待講演
• [学会発表] イントロダクション (2013)
  • 著者名/発表者名: 正井 久雄
  • 学会等名: 第36回（2013年）日本分子生物学会年会，ワークショップ 『レプリコン仮説50周年：染色体複製装置の形成とその活性の時空間制御』
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫）
  • 年月日: 2013-12-03 – 2013-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] Rif1: a potential global regulator of DNA replication, DNA repair, and recombination (2013)
  • 著者名/発表者名: 正井 久雄、山崎 聡志、Lai Mongsing、Foiani Marco、吉沢 直子、加納 豊、松本 清治、森山賢治、覺正 直子、深津 理乃、松嶋 夢叶、河野 暢明、Renard-Guillet Claire
  • 学会等名: 第36回（2013年）日本分子生物学会年会，ワークショップ 『DNA二重鎖切断のend-resectionと修復機構の選択・制御』
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫）
  • 年月日: 2013-12-03 – 2013-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] Introduction" Symposium (2013)
  • 著者名/発表者名: Hisao Masai
  • 学会等名: 86th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 2013-09-11 – 2013-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Chromatin architecture that regulates replication timing of eukaryotic chromosomes (2013)
  • 著者名/発表者名: Hisao Masai, Yutaka Kanoh, Satoshi Yamazaki, Motoshi Hayano, Naoko Yoshizawa, Kenji Moriyama, Yumeka Matsushima, Naoko Kakusho, Rino Fukatsu
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会事務局 インターナショナルセッション『Assembly and architecture of protein complexes regulating inheritance and stable maintenance of genome』
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川）
  • 年月日: 2013-09-11 – 2013-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Control of origin firing timing in fission yeast cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Hisao Masai
  • 学会等名: EMBO Conference "Pombe 2013: 7th International Fission Yeast Meeting
  • 発表場所: London UK
  • 年月日: 2013-06-24 – 2013-06-29
  • 招待講演
• [学会発表] A personal reflection on the Replicon Theory: from R1 plasmid to replication timing regulation in human cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Hisao Masai
  • 学会等名: Half a Century With Replicon Theory for Genome Stability and Instability
  • 発表場所: Pasteur Institute, Paris, France
  • 年月日: 2013-03-25
  • 招待講演
• [学会発表] Cell cycle and chromatin regulators in stem cell regulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Hisao Masai
  • 学会等名: The Gene and Immnuotherapy conference
  • 発表場所: Ho chi Min City, Vietnam
  • 年月日: 2013-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] 解体再構成的アプローチから合成生物学#8226;生命現象シミュレーションへ：DNA複製をモデルとして (2012)
  • 著者名/発表者名: 正井久雄
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会 シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-14
  • 招待講演
• [学会発表] Cell cycle regulation of mouse embryonic stem cells: E2F- and Emi1-mediated positive feedback regulation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisao Masai
  • 学会等名: 4th Southeast Stem Cell Consortium Workshop at Florida State University
  • 発表場所: Tallahassee, Florida
  • 年月日: 2012-09-28
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of replication fork in maintenance of genomic integrity (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisao Masai
  • 学会等名: 15th A-IMBN Annual Conference
  • 発表場所: Shanghai
  • 招待講演