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ゲノムワイド解析による複製開始複合体形成制御とクロマチン制御連携の解明

公募研究

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 26114713
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
研究機関九州大学

研究代表者

藤田 雅俊  九州大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30270713)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード複製開始複合体 / クロマチン制御 / ゲノムワイド解析 / 次世代シークエンサー
研究実績の概要

本研究では、染色体DNA複製制御とクロマチン制御の時空間的連携の全体像解明に向け、以下のゲノムワイド解析を行った。まず、pre-RC因子MCM、CDC6のChIP-Seqおよびクロマチン構造を調べるFAIRE-Seq解析を行った。これらのデータを既存データベースに登録されている複製開始部位のゲノムワイドデータ、ヒストン修飾や転写因子のChIP-Seqデータ、各遺伝子の転写量のデータ、あるいは遺伝子のorganization等と比較検討することにより、以下のことが明らかになりつつある。①pre-RCはプロモーター上流に形成されやすく、オープンなクロマチン構造によりある程度形成が促進される。②しかしながら、pre-RCが発火して実際に複製開始点となるかどうかが、より強くオープンなクロマチン構造に影響される。結果として、複製開始点はプロモーターの上流に存在しやすい。③一般的に、転写量が多い遺伝子では、クロマチンオープネスが増加している。したがって、転写が活性な遺伝子では、プロモーター上流に複製開始点が存在することになる。④このことによって、転写が活性な遺伝子領域で、複製と転写の衝突が避けやすくなる。なお、複製と転写の衝突はDNAダメージとなることが知られている。⑤プロモーターの上流に向かう複製フォークは、もしすぐ近くに転写が活性な遺伝子が存在する場合、その転写と衝突してしまう可能性がある。そこで、インターメアを含む非転写領域が一定の長さ存在していることが重要となってくる。⑥実際に、染色体脆弱部位として知られている幾つかの巨大遺伝子領域において、pre-RCの形成効率は通常の活性な遺伝子領域とあまり変わらないが、発火する複製開始点はやはりプロモーター上流に存在する。そのため、下流に向かうフォークがカバーする領域が広く、結果として遺伝子の後半領域で転写と逆方向から来るフォークが衝突してしまう可能性が考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cdt1-binding protein GRWD1 is a novel histone-binding protein that facilitates MCM loading through its influence on chromatin architecture.2015

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto N, Maehara K, Yoshida K, Yasukouchi S, Osano S, Watanabe S, Aizawa M, Yugawa T, et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 43 号: 12 ページ: 5898-5911

    • DOI

      10.1093/nar/gkv509

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ATM regulates Cdt1 stability during the unperturbed S phase to prevent re-replication.2014

    • 著者名/発表者名
      Iwahori S, Kohmon D, Kobayashi J, Tani Y, Yugawa T, Komatsu K, Kiyono T, Sugimoto N, Fujita M.
    • 雑誌名

      Cell Cycle

      巻: 13 号: 3 ページ: 471-481

    • DOI

      10.4161/cc.27274

    • 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
  • [学会発表] ヒト細胞におけるpre-RC形成とfiringの時空間的制御のゲノムワイド解析2015

    • 著者名/発表者名
      杉本のぞみら
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会/第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genome-wide analysis for spatiotemporal regulation of the pre-RC formation and firing in human cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto N. et al.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on "Eukaryotic DNA replication and genome maintenance"
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor Laboratory, USA
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規ヒストンシャペロンGRWD1はゲノムワイドにクロマチン制御を行い複製ライセンシングを促進する2014

    • 著者名/発表者名
      杉本のぞみら
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genome-wide relationship between pre-replication complex formation and chromatin status2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Fujita
    • 学会等名
      The 9th 3R Symposium
    • 発表場所
      Gotemba Kogen Hotel
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] ようこそ医薬細胞生化学研究室へ

    • URL

      http://tansaku.phar.kyushu-u.ac.jp/saito/top.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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