計画研究
環境刺激を受けるとクロマチンにエピジェネティックな変化が引き起こされる。その変化を制御する分子メカニズムを、植物のDNA損傷ストレス感受性を利用することで、ヒストン修飾やクロマチンリモデリングに関与する植物のクロマチンの動態制御因子を同定し、その機能を明らかにすることを目的に研究を推進した。シロイヌナズナの細胞核では、ヘテロクロマチンであるセントロメア・クロマチンが核膜周縁部に分散配置する。この分散配置にコンデンシンが関与していることを見出した。このコンデンシンと核膜関連因子が形成している複合体の同定を進めた。クロマチン配置が環境応答と密接に関係していることを示した。核内のクロマチン配置は環境ストレスに対するゲノムメンテナンスや発現制御に関与する。そこで、ゲノム編集技術であるTAL effector(TALE)を用いてセントロメア、テロメア、rDNAのクロマチンを可視化するTALE-FP法によりクロマチンをライブイメージングすることに成功した。さらに、ヒストン修飾を直接ターゲットとしたエピジェネティクス・ライブイメージング法の開発を試みた。液性免疫システムを持たない植物内で、抗体が正常にフォールディングしてヒストン修飾を認識するか不明であった。蛍光標識したFab領域を培養細胞にマイクロインジェクションしたところ、ヒストンのメチル化とリン酸化を生きた細胞内で検出することができた。さらに、H3K9ac認識抗体のScFv領域に蛍光タンパク質を結合させたmintbody遺伝子を培養細胞に形質転換して安定発現ラインを構築した。さらに、受精の前後におけるエピジェネティック状態の変化を調べるために、シロイヌナズナの卵細胞と受精卵をライブイメージングする系を立ち上げた。また、さまざまなエピジェネティック状態マーカーを作出し、受精前後の変化の判定に適したものを選抜した。
2: おおむね順調に進展している
当初の予定や計画に従い、植物のクロマチン動態制御因子の同定および、エピジェネティクス・イメージングの開発を進めることができたから。
環境刺激によって、クロマチン動態制御因子がどのように核内のクロマチン構造を変化させるメカニズムを、クロマチン配置とエピジェネティクス制御の面から解析していく。また、エピジェネティクスのライブイメージング系の開発を進めて、環境刺激に応答する細胞や情報を記憶する細胞の同定やメカニズム解明に貢献する。
すべて 2017 2016 その他
すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 2件、 査読あり 16件、 謝辞記載あり 19件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (81件) (うち国際学会 16件、 招待講演 2件) 図書 (3件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)
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