計画研究
環境刺激により、細胞核のクロマチンにエピジェネティックな変化が起こることが知られている。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に注目して、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。シロイヌナズナのセントロメア・クロマチンはヘテロクロマチンとして、核膜周縁部に配置している。この分散配置にコンデンシンや核膜裏打ちタンパク質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て、クロマチンの配置メカニズムの解明を目指し、複合体の同定に成功した。この複合体の変異体を用いて、セントロメア・クロマチンの動態をライブイメージングにより研究し、複合体によるクロマチン動態制御モデルを作成した。さらに、スイスのチューリッヒ大学とHi-C解析の共同研究を実施して、各変異体のクロマチン高次構造解析を行った。また、植物の個々の細胞のヒストン修飾変化をライブで解析するめたに、ヒストン修飾アミノ酸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を開発した。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。イメージングの他に、免疫沈降によりヒストン修飾ヒストンを特異的に単離することができた。
2: おおむね順調に進展している
論文成果が出ており、当初の予定通り進捗しているから。
エピジェネティクス変化のライブセルイメージング解析を今後も研究の中心軸に据えて進めて行く方針である。またライブイメージングによるクロマチン動態解析データとHi-CやChIPによるゲノムワイド解析によりクロマチン相互作用とエピジェネティクス制御の統合解析を進める。この推進策により、相乗効果が生まれ、メカニズム解析を推進することが期待される。さらに、インタラクトーム解析により明らかになった相互作用因子群を基盤にクロマチン動態を制御する分子ネットワークを明らかにする。また、mintbodyを特異的に発現させたラインを構築し環境刺激を与えながらイメージング解析することで、環境記憶細胞群を特定する。環境記憶細胞群として候補にあがる孔辺細胞や表皮細胞、カルスのメリステム細胞群などの変化を解析する。この解析には、労力を時間がかかると予想されるので、できるだけ戦略的に進めたいと考えている。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予定である。中間審査を通過したので、残りの後半期間も、研究推進に真摯にかつ地道に取り組めるようにする。
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すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 1件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (84件) (うち国際学会 31件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (2件) 産業財産権 (3件)
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