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転写サイクルにおけるクロマチンリモデリング複合体のリサイクル機構の解明

公募研究

研究領域高精細アプローチで迫る転写サイクル機構の統一的理解
研究課題/領域番号 25118503
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
研究機関東北大学

研究代表者

原田 昌彦  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70218642)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014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)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードクロマチン / 転写 / クロマチンリモデリング複合体 / アクチンファミリー / アクチン関連タンパク質 / 細胞核 / リサイクル
研究実績の概要

ゲノムは核内でクロマチンを形成して収納されており、このクロマチン構造が転写開始、伸長などを含む様々な転写サイクルの制御に関与している。これまでに、クロマチン構造を変換するクロマチンリモデリング複合体が、この転写サイクル制御に関わっていることが示されている。しかし、細胞あたりのクロマチンリモデリング複合体の分子数は、これらの複合体の機能を考えると著しく少ない。このところから、転写サイクルの過程では、クロマチンリモデリング複合体の形成、クロマチン結合・解離、複合体の解消といった、リサイクルが活発に行われていることを示唆している。本研究では、転写サイクルにおけるクロマチンリモデリング複合体のリサイクルとその機構を明らかにすることを目的として研究を進めた。INO80クロマチンリモデリング複合体の構成因子であるIno80, Arp5, Arp8に注目して解析を行った。まず、大腸菌で発現、精製したArp8を用いた解析を行った。ゲルシフト解析やArp8ノックアウト細胞の解析によって、Arp8が一本鎖DNAに高親和結合することをはじめて明らかにした。また、十川計画研究班員との共同研究により、Ino80, Arp5, Arp8のFRAP解析および一分子解析を行った。その結果、これらのINO80クロマチンリモデリング複合体の構成因子が、それぞれ核内で異なった挙動を示すことが明らかとなった。この結果は、INO80クロマチンリモデリング複合体の構成因子が、転写サイクルの進行に伴って解離・形成を繰り返して機能している可能性を示している。

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)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (28件) (うち招待講演 6件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Nuclear actin activates human transcription factor genes including the OCT4 gene.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki S, Yamamoto K, Tokunaga M, Sakata-Sogawa K, Harata M.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem.

      巻: 79(2) 号: 2 ページ: 242-246

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.972332

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アクチンファミリーによる細胞核・クロマチンの機能構造形成2015

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他、尾間由佳子、原田昌彦
    • 雑誌名

      ナノ学会会報

      巻: 13 ページ: 73-77

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA binding properties of the actin-related protein Arp8 and its role in DNA repair.2014

    • 著者名/発表者名
      Osakabe, A., Takahashi, Y., Murakami, H., Otawa, K., Tachiwana, H., Oma, Y., Hitoshi Nishijima, H., Shibahara, K., Kurumizaka, H., Harata, M.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 号: 10 ページ: e108354-e108354

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0108354

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SWR1 and INO80 chromatin remodelers contribute to DNA double-strand break perinuclear anchorage site choice.2014

    • 著者名/発表者名
      Horigome, C., Oma, Y., Konishi, T., Schmid, R., Marcomini, I., Hauer, M.H., Dion, V., Harata, M., and Gasser, S.M.
    • 雑誌名

      Mol Cell

      巻: 55 ページ: 626-639

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear actin filaments recruit cofilin and actin-related protein 3, and their formation is connected with a mitotic block.2014

    • 著者名/発表者名
      Kalendova A, Kalasova I, Yamazaki S, Ulicna L, Harata M, Hozak P.
    • 雑誌名

      Histochem Cell Biol.

      巻: 142(2) 号: 2 ページ: 139-152

    • DOI

      10.1007/s00418-014-1243-9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Possible involvement of LKB1-AMPK signaling in non-homologous end joining.2014

    • 著者名/発表者名
      Ui A, Ogiwara H, Nakajima S, Kanno S-I, Watanabe R, Harata M, Okayama H, Harris CC, Yokota J, Yasui A and Kohno T
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 33 号: 13 ページ: 1640-1648

    • DOI

      10.1038/onc.2013.125

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reorganization of Damaged Chromatin by the Exchange of Histone Variant H2A.Z-2.2014

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

      Int J Radiat Oncol Biol Phys.

      巻: 89 号: 4 ページ: 736-744

    • DOI

      10.1016/j.ijrobp.2014.03.031

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of the transformation efficiency of Sacchaaromyces cerevisiae by altering carbon sources in pre-culture2014

    • 著者名/発表者名
      Konishi, T., and Harata, M.
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 78 号: 6 ページ: 1090-1093

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.915730

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of the transformation efficiency of Saccharomyces cerevisiae by altering carbon sources in pre-culture2014

    • 著者名/発表者名
      Konishi, T., et al.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology and Biochemistry

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reorganization of Damaged Chromatin by the Exchange of Histone Variant H2A.Z-22014

    • 著者名/発表者名
      Nishibuchi, I. et al.
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural polymorphism in the L1 loop regions of human H2A. Z. 1 and H2A. Z. 2.2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Horikoshi, Koichi Sato, Keisuke Shimada, Yasuhiro Arimura, Akihisa Osakabe, Hiroaki Tachiwana, Yoko Hayashi-Takanaka, Wakana Iwasaki, Wataru Kagawa, Masahiko Harata, Hiroshi Kimura and Hitoshi Kurumizaka.
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section D

      巻: 69 号: 12 ページ: 2431-2439

    • DOI

      10.1107/s090744491302252x

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Actin family proteins involved in the functional organization of chromatin and the nucleus2015

    • 著者名/発表者名
      Oma, Y., Takahashi, Y., Murakami, H., Horigome, C., Gasser, S.M., Osakabe, A., Kurumizaka, H., Harata, M.
    • 学会等名
      Understanding the genome III - G60 Symposium
    • 発表場所
      Chexbres, Switzerland
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Role of actin family proteins in the functional organization of chromatin and the nucleus.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, S., Yamamoto, K., Oma, Y., Hozak, P., Gasser, S. and Harata, M.
    • 学会等名
      The 4D Nucleome 2014
    • 発表場所
      Aki Ground Hotel, Hiroshima, Japan
    • 年月日
      2014-12-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of nuclear filamentous-actin in the regulation of transcription.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, S., Yamamoto, K., Sakata-Sogawa, K., Tokunaga, M. and Harata, M.
    • 学会等名
      The 4D Nucleome 2014
    • 発表場所
      Aki Ground Hotel, Hiroshima, Japan
    • 年月日
      2014-12-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Behavior of nuclear actin in cell differentiation.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K., Yamazaki, S., Sakata-Sogawa, K., Tokunaga, M. and Harata, M.
    • 学会等名
      The 4D Nucleome 2014
    • 発表場所
      Aki Ground Hotel, Hiroshima, Japan
    • 年月日
      2014-12-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Roles of nuclear filamentous-actin in transcriptional regulation.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, S., Yamamoto, K., Sakata-Sogawa, K., Tokunaga, M. and Harata M.
    • 学会等名
      The 2014 ASCB/IFCB Meeting
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2014-12-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nucleocytoplasmic relocation of actin in cell differentiation.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K., Yamazaki, S., Sakata-Sogawa, K., Tokunaga, M. and Harata, M.
    • 学会等名
      The 2014 ASCB/IFCB Meeting
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2014-12-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nuclear actin and ARPs involved in the functional organization of chromatin2014

    • 著者名/発表者名
      Harata, M.
    • 学会等名
      The 2014 ASCB/IFCB Meeting
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of actin family proteins in chromatin and nuclear organizaion for DNA repair.2014

    • 著者名/発表者名
      Oma, Y., Takahashi, Y., Murakami, H., Horigome, C., Gasser, S., Osakabe, A., Kurumizaka, H. and Harata, M.
    • 学会等名
      The 9th 3R symposium
    • 発表場所
      Tokinosumika, Gotemba, Shizuoka
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンバリアントH2A.ZとINO80クロマチンリモデリング複合体によるクロマチン機能制御2014

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      平成26年度遺伝研研究会「クロマチンにおけるゲノムDNAの機能発現メカニズム」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所、三島
    • 年月日
      2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アクチンファミリーによる細胞核とクロマチンの機能構造制御2014

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会シンポジウム「核構造タンパク質によるクロマチン時空間制御の理解とマニピュレーション」
    • 発表場所
      京都国際会議場、京都
    • 年月日
      2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アクチンファミリーによる細胞核・クロマチンの機能構造形成2014

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      分子科学研究所研究会「細胞核内反応の分子科学」
    • 発表場所
      分子科学研究所、岡崎
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of function of H2A.Z isoforms by using gene knockout cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Kusakabe, M., Matsuda, R., Oku, H., Hori, T., Fukagawa, T., Horikoshi, N., Kurumizaka, H. and Harata., M.
    • 学会等名
      The EMBO workshop on Histone Variants in 2014
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 年月日
      2014-06-02 – 2014-06-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 細胞分化における核内アクチンの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      山本浩志
    • 学会等名
      農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      生田
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子欠損細胞を用いたヒストンバリアントH2A.Zの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      奥裕行
    • 学会等名
      農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      生田
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 転写およびアクチンダイナミクス制御におけるアクチンファミリーArp5, Arp8の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      村上寛和
    • 学会等名
      農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      生田
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アクチン・ヒストン両ファミリーによる核・クロマチン機能制御2013

    • 著者名/発表者名
      原田 昌彦
    • 学会等名
      平成25年度遺伝研研究会「クロマチンによる遺伝情報のエピジェネティック制御機構」
    • 発表場所
      三島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトINO80クロマチンリモデリング複合体による遺伝子発現の酸化ストレス応答制御2013

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Actin family proteins involved in the functional organization of the nucleus2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Harata
    • 学会等名
      23th Wilhelm Bernhard Workshop on the cell nucleus
    • 発表場所
      Debrecen, Hungary
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Contribution of SWR1- and INO80 chromatin remodeling complexes to the spatial positioning of DNA double-strand break.2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Harata
    • 学会等名
      酵母エピジェネティックス国際シンポジウム
    • 発表場所
      福井市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Roles of actin-related proteins in chromatin function and nuclear organization Masahiko Harata2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Harata
    • 学会等名
      Annual Meeting, American Society of Cell Biology meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of nuclear actin- and myosin-families in genome function2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Harata
    • 学会等名
      NIH Tohoku University JSPS Symposium
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Arp4による核内アクチンダイナミクスとゲノム機能の制御2013

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他
    • 学会等名
      第31回 染色体ワークショップ・第12回 核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      箱根
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] INVOLVEMENT OF THE NUCLEAR ACTIN-RELATED PROTEIN ARP4 IN THE SUBCELLULAR LOCALIZATION AND POLYMERIZATION OF ACTIN2013

    • 著者名/発表者名
      Shota Yamazaki
    • 学会等名
      23rd Wilhelm Bernhard Workshop on the Cell Nucleus
    • 発表場所
      Debrecen, Hungary
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of histone variant H2A.Z isoforms to transcriptional activation in hyper-acetylated chromatin2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kusakabe
    • 学会等名
      23th Wilhelm Bernhard Workshop on the cell nucleus
    • 発表場所
      Debrecen, Hungary
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの転写制御における機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      日下部将之
    • 学会等名
      第31回染色体ワークショップ・第11回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      箱根
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アクチンファミリーによる細胞核・クロマチンの機能構造形成

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会シンポジウム「細胞核内構造体の構築原理と高次生命機能」
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 転写制御におけるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析

    • 著者名/発表者名
      日下部将之
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部会第79回例会・シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Analyses of human INO80 complex involvement in gene expression regulation under oxidative stress condition

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Takahashi
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 染色体と細胞核のダイナミクス-DNAを操る細胞の仕組み- 原口徳子・平岡泰編 第11章 核骨格と核タンパク質2013

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 総ページ数
      236
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] ベーシックマスター分子生物学(改訂版) 東中川徹、大山隆、清水光弘編 第8章 翻訳の調節2013

    • 著者名/発表者名
      原田 昌彦
    • 総ページ数
      439
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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