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2019 年度 実績報告書

クロマチン長期記憶による環境応答制御機構

計画研究

研究領域植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム
研究課題/領域番号 15H05963
研究機関東京大学

研究代表者

角谷 徹仁  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (20332174)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワードヒストン修飾 / ヒストンバリアント / DNAメチル化
研究実績の概要

1)遺伝子内クロマチン修飾による環境応答制御
これまで、ヒストン脱メチル化酵素LDL2によるH3K4me1除去による遺伝子抑制経路を示していた(Inagaki et al 2017 EMBO J)。本年度は、低温応答におけるH3K4me1制御の重要性を示す結果を得た(Inagaki et al bioRxiv)。LDL2とともにヒストン脱メチル化酵素をコードする遺伝子FLDは春化応答を仲介する遺伝子FLCの抑制に必要である。ChIP-seq解析の結果、FLDはFLCの遺伝子内部、また多くの他の遺伝子の転写集結点(TTS)付近のH3K4me1を除く効果のあることがわかった。FLDが効果を持つ遺伝子は下流に逆向きの遺伝子を持つ。FLDは、このような特徴を持つ遺伝子のH3K4me1を除くことで転写伸長を抑えるとともに、転写開始を抑制する。この経路が他のエピジェネティックな環境応答系でも働くか興味深い。

2)ヒストンH2Aバリアントによる抑制修飾動態の制御
遺伝子内ヒストンバリアントH2A.Zを持つ遺伝子は、環境シグナルや個体発生に伴う転写の変化を起こしやすい。抑制修飾に必要な因子の変異体にそれらの遺伝子を戻し、抑制修飾の回復様式を調べた結果、多くのトランスポゾンの遺伝子内部は、RNAiとは独立の機構で抑制目印が回復することがわかった(To et al 未発表結果)。ただし、一群のトランスポゾンはH2A.Zを獲得し、抑制目印を回復する機能を失っている。環境に応答する因子であるH2A.Zが、より安定な抑制修飾に影響する経路の存在は興味深い。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019

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 (10件)

  • [雑誌論文] Histone acetylation orchestrates wound-induced transcriptional activation and cellular reprogramming in Arabidopsis.2019

    • 著者名/発表者名
      Rymen B, Kawamura A, Lambolez A, Inagaki S, Takebayashi A, Iwase A, Sakamoto Y, Sako K, Favero DS, Ikeuchi M, Suzuki T, Seki M, Kakutani T, Roudier F, Sugimoto K.
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 ページ: 404

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0646-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seasonal Stability and Dynamics of DNA Methylation in Plants in a Natural Environment.2019

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Nishio H, Tarutani Y, Emura N, Honjo MN, Toyoda A, Fujiyama A, Kakutani T, Kudoh H.
    • 雑誌名

      Genes (Basel)

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3390/genes10070544

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 遺伝子内ヒストン修飾によるエピゲノム分化制御2019

    • 著者名/発表者名
      角谷徹仁
    • 学会等名
      日本細胞生物学会第71回大会ワークショップ「染色体のホメオスタティック制御システム」
  • [学会発表] Control of convergently transcribed genes through modulating gene-body chromatin modification2019

    • 著者名/発表者名
      稲垣宗一
    • 学会等名
      "Epigenetics"Gordon Research Conference
  • [学会発表] セントロメア特異的に転移するレトロトランスポゾンTal1の挿入領域のロングリードシーケンスによる解析2019

    • 著者名/発表者名
      塚原小百合、加藤夏恵、河邊昭、豊田敦、角谷徹仁
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
  • [学会発表] トランスポゾンの遺伝子コード領域および非コード領域におけるヘテロクロマチンの消失とその継世代的回復2019

    • 著者名/発表者名
      藤泰子、西澤優一郎、稲垣宗一、樽谷芳明、富永さとみ、加藤夏恵、高橋まゆみ、高嶋和哉、豊田敦、藤山秋佐夫、角谷徹仁
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
  • [学会発表] 遺伝子内クロマチン修飾によるコンバージェント遺伝子の転写制御2019

    • 著者名/発表者名
      稲垣宗一、高橋まゆみ、高嶋和哉、角谷徹仁
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
  • [学会発表] シロイヌナズナPaf1C変異体における遺伝子内クロマチン修飾の解析2019

    • 著者名/発表者名
      森秀世、大矢恵代、稲垣宗一、角谷徹仁
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
  • [学会発表] Control of convergently transcribed genes through modulating gene-body chromatin modification2019

    • 著者名/発表者名
      稲垣宗一
    • 学会等名
      新学術領域研究「環境記憶統合」第5回若手の会
  • [学会発表] Fantastic H3K4 methylases and where to find them2019

    • 著者名/発表者名
      大矢恵代
    • 学会等名
      新学術領域研究「環境記憶統合」第5回若手の会
  • [学会発表] Analysis of the relaationship between ecquisition of environmental stress-induced memory and epigenetic changes in fission yeast.2019

    • 著者名/発表者名
      星野新
    • 学会等名
      新学術領域研究「環境記憶統合」第5回若手の会
  • [学会発表] Analysis of repeats-targeted_de novo_integration of retrotransposons by PacBio sequencing2019

    • 著者名/発表者名
      塚原小百合、角谷徹仁
    • 学会等名
      「先進ゲノム支援」2019年度拡大班会議

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公開日: 2021-01-27  

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