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2023 年度 実績報告書

ヒストン修飾Eraserによる抑制的エピゲノムの維持・変動制御機構の解明

計画研究

研究領域多様かつ堅牢な細胞形質を支える非ゲノム情報複製機構
研究課題/領域番号 19H05742
研究機関北海道大学

研究代表者

村上 洋太  北海道大学, 理学研究院, 教授 (20260622)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
キーワードヘテロクロマチン / 分裂酵母 / RNAi / 反復配列
研究実績の概要

分裂酵母の恒常的ヘテロクロマチンはRNAi機構により確立・維持されている。JmjCドメインをもつEpe1は、異所的なH3K9meを除去するeraserとして働く。一報でEpe1はHP1タンパク質Swi6と相互作用しヘテロクロマチンに蓄積する。我々はEpe1 がヘテロクロ恒常的ヘテロクロマチンに散在するプロモーターからの転写をG2期に活性化することでRNAi機構を活性化し、染色体複製により減少したH3K9meを補填することを明らかにした。さらに「散在するプロモーター」と類似した状況を作るために転写ユニットが多コピー反復した配列をユークロマチンに挿入し、その転写ユニットに対応するsiRNAを人為的に供給するとRNAi依存ヘテロクロマチン形成が誘起され、その後人為的siRNA供給なしに自律的なRNAi依存ヘテロクロマチン形成がおこることを示した。一方、単一コピーの転写ユニット上に形成したヘテロクロマチンではEpe1はすみやかにヘテロクロマチンを消去する。これはEpe1がヘテロクロマチン下のDNAの転写ユニットの反復状況に応じて、ヘテロクロマチン消去と維持を使い分けていることを示している。
本年度はEpe1とSwi6との結合はこのヘテロクロマチン消去、維持にどのように寄与するかを検討した。Epe1上でSwi6との相互作用に必要なアミノ酸を同定し、その変異体を作成した。この変異体Epe1は細胞内で野生型と同程度発現するが、ヘテロクロマチンに局在しない。また、異所的H3K9meの除去ができなくなることを見出した。また、この変異体では恒常的ヘテロクロマチンがEpe1破壊株と同様に不安定かすることを見出した。これらの結果はEpe1のヘテロクロマチン除去機能にはSwi6との相互作用が必須であることを示している。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

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

  • [雑誌論文] A zinc‐finger protein Moc3 functions as a transcription activator to promote RNAi-dependent constitutive heterochromatin establishment in fission yeast2024

    • 著者名/発表者名
      Mori Miyuki、Sato Michiaki、Takahata Shinya、Kajitani Takuya、Murakami Yota
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1111/gtc.13116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymeric nature of tandemly repeated genes enhances assembly of constitutive heterochromatin in fission yeast2023

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Tetsuya、Asanuma Takahiro、Murakami Yota
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 ページ: 796-807

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05154-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Opposing Roles of FACT for Euchromatin and Heterochromatin in Yeast2023

    • 著者名/発表者名
      Takahata Shinya、Murakami Yota
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 13 ページ: 377~377

    • DOI

      10.3390/biom13020377

    • 査読あり
  • [学会発表] Tandemly repeated genes promote RNAi-mediated heterochromatin formation via an anti-silencing factor Epe12023

    • 著者名/発表者名
      Yota Murakami
    • 学会等名
      The 11th international fission yeast meeting
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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