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2015 年度 実績報告書

非コードDNA領域によるゲノムDNA再編成制御機構

計画研究

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 23114003
研究機関東京大学

研究代表者

太田 邦史  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (90211789)

研究分担者 加藤 由起  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (50391917)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードゲノム / エピゲノム / 遺伝 / クロマチン
研究実績の概要

DNA再編成は、非コードDNA領域を介して複層的に制御されていることが示されている。本研究では、ゲノム再編成の中核を担うインターメア要素として、組換えホットスポットや長大遺伝子間領域、反復配列や偽遺伝子に注目し、機能性DNA配列の種間比較による同定と、それらに特徴的なクロマチン修飾やトランス因子の同定を行った。また、非コードDNA領域のRNA転写や染色体高次構造の機能の解明、独自に開発したゲノム再編成系を用いた人為的ゲノム再編による構成的解析を行った。
今年度は最終年度ということもあり、これまでの研究を取りまとめ、論文等での発表を積極的に進めた。まず、分裂酵母のストレス遺伝子の上流などに多く見られる長大遺伝子間領域から合成される非コードRNA転写が、下流のストレス遺伝子の発現に正のフィードバック制御をかける機構を解明した(Takemata et al, 2016)。まら、ストレス遺伝子座で合成されるアンチセンス鎖RNAの転写を見いだし(Oda et al, 2015)、この転写によりストレス解除時に急速にmRNAの消失が誘発される機構を明らかにした。出芽酵母の組換えホットスポットの活性化に関わると考えられる転写メディエーターの働きを、ChIP-seq実験などで解析し、これらが副次的に関与する可能性を見いだした。また、鳥類遺伝子の抗体再編成に関わるDNA脱メチル化酵素の機能については遺伝子破壊株を作製し、その関与を明らかにした。さらに、抗体遺伝子再編成により新規神経ガイダンス物質である脂質に対する中和抗体を作製し、その機能を明らかにした(Guy et al, 2015)。加納班と協力してサブテロメアとシュゴシンの結合により、遺伝子発現や複製タイミングが制御されていることを見いだした(Tashiro et al, 2016)。他班との共同研究が具体的に結実してきた。

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。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription.Local potentiation of stress-responsive genes by upstream noncoding transcription.2016

    • 著者名/発表者名
      Takemata N, Oda A, Yamada T, Galipon J, Miyoshi T, Suzuki Y, Sugano S, Hoffman CS, Hirota K, Ohta K.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 印刷中 ページ: ―

    • DOI

      10.1093/nar/gkw142

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of novel Sir3 binding regions in Saccharomyces cerevisiae.2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsumori R., OhashI T., Kugou K., Ichino A., Taniguchi K., Ohta K., Uchida H., Oki M
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 印刷中 ページ: ―

    • DOI

      10.1093/jb/mvw021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNMT3A R882 mutants interact with polycomb proteins to block haematopoietic stem and leukaemic cell differentiation.2016

    • 著者名/発表者名
      Koya J, Kataoka K, Sato T, Bando M, Kato Y, Tsuruta-Kishino T, Kobayashi H, Narukawa K, Miyoshi H, Shirahige K, Kurokawa M.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 ページ: 10924

    • DOI

      10.1038/ncomms10924

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Shugoshin forms a specialized chromatin domain at subtelomeres that regulates transcription and replication timing.2016

    • 著者名/発表者名
      Tashiro S, Handa T, Matsuda A, Ban T, Takigawa T, Miyasato K, Ishii K, Kugou K, Ohta K, Hiraoka Y, Masukata H, Kanoh J.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 ページ: 10393

    • DOI

      10.1038/ncomms10393

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Glycerophospholipid regulation of modality-specific sensory axon guidance in the spinal cord.2015

    • 著者名/発表者名
      Guy AT, Nagatsuka Y, Ooashi N, Inoue M, Nakata A, Greimel P, Inoue A, Nabetani T, Murayama A, Ohta K, Ito Y, Aoki J, Hirabayashi Y, Kamiguchi H
    • 雑誌名

      Science

      巻: 349 ページ: 974-977

    • DOI

      10.1126/science.aab3516

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exome Sequencing Identification of EP300 Mutation in a Proband with Coloboma and Imperforate Anus: Possible Expansion of the Phenotypic Spectrum of Rubinstein-Taybi Syndrome.2015

    • 著者名/発表者名
      Masuda K, Akiyama K, Arakawa M, Nishi E, Kitazawa N, Higuchi T, Katou Y, Shirahige K, Izumi K.
    • 雑誌名

      Mol Syndromol.

      巻: 6 ページ: 99-103

    • DOI

      10.1159/000375542

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Replication-Coupled PCNA Unloading by the Elg1 Complex Occurs Genome-wide and Requires Okazaki Fragment Ligation.2015

    • 著者名/発表者名
      Kubota T, Katou Y, Nakato R, Shirahige K, Donaldson AD.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 12 ページ: 774-787

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2015.06.066

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Promoter-associated noncoding RNAs reorganize genomic distribution of the ATF/CREB transcription factor Atf12016

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道ら
    • 学会等名
      Keystone Symposia Conference"Chromatin and Epigenetics"
    • 発表場所
      Whistler Conference Centre(バンクーバー、カナダ)
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Artificial evolition of variable domains of antibody genes in chicken DT40 cells2016

    • 著者名/発表者名
      村山晃歩ら
    • 学会等名
      The Fourth Annual Winter q-Bio Meeting
    • 発表場所
      シェラトンワイキキ(ハワイ、アメリカ)
    • 年月日
      2016-02-15 – 2016-02-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptional dynamics of long noncoding RNAs in glucose starvation stress response2016

    • 著者名/発表者名
      小田有沙ら
    • 学会等名
      The Fourth Annual Winter q-Bio Meeting
    • 発表場所
      シェラトンワイキキ(ハワイ、アメリカ)
    • 年月日
      2016-02-15 – 2016-02-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 分裂酵母の飢餓ストレス応答性IncRNA2016

    • 著者名/発表者名
      小田有沙ら
    • 学会等名
      第33回染色体ワークショップ・第14回ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      松島一の坊(宮城県宮城郡松島町)
    • 年月日
      2016-01-12 – 2016-01-14
  • [学会発表] 長鎖非コードRNAはストレスに応答して転写因子の結合をゲノムワイドに制御する2016

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道ら
    • 学会等名
      第33回染色体ワークショップ・第14回ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      松島一の坊(宮城県宮城郡松島町)
    • 年月日
      2016-01-12 – 2016-01-14
  • [学会発表] 分裂酵母グルコース飢餓における fbp1+センスアンチセンス lncRNA の分解制御2015

    • 著者名/発表者名
      三木敦子ら
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] グルコース飢餓ストレス時のセンス・アンチセンス長鎖非コードRNAを介した遺伝子発現制御2015

    • 著者名/発表者名
      小田有沙ら
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Dose intersubspecific and -specific swapping of Prdm9 ZFA affect recombination and reproduction in mice?2015

    • 著者名/発表者名
      河野宏光ら
    • 学会等名
      29th International Mammalian Genome Comference
    • 発表場所
      横浜開港記念会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-11-08 – 2015-11-11
    • 国際学会
  • [学会発表] 耐熱性制限酵素による大規模ゲノム再編成2015

    • 著者名/発表者名
      中村隆宏ら
    • 学会等名
      第23回DNA複製・組換え修復ワークショップ研究会
    • 発表場所
      焼津グランドホテル(静岡県焼津市)
    • 年月日
      2015-10-19 – 2015-10-21
  • [学会発表] グルコース飢餓ストレス時の長鎖非コードRNAを介した分裂酵母の遺伝子発現制御2015

    • 著者名/発表者名
      小田有沙ら
    • 学会等名
      第27回高遠・分子細胞生物学シンポジウム
    • 発表場所
      延暦寺会館(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2015-08-26 – 2015-08-27
  • [学会発表] Transcriptional dynamics of sense and antisense long noncodings RNAs in stress response2015

    • 著者名/発表者名
      小田有沙
    • 学会等名
      QBiC Symposium2015
    • 発表場所
      理化学研究所生命システム研究センター(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-08-24 – 2015-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Recombination Activity at Trasgenic Hotspots in Mice2015

    • 著者名/発表者名
      河野宏光ら
    • 学会等名
      International Symposium on Chromatin Structure,Dynamics,and Function
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2015-08-23 – 2015-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] グルコース濃度変動ストレス応答時のセンス・アンチセンス長鎖非コード依存的な遺伝子発現制御2015

    • 著者名/発表者名
      小田有沙ら
    • 学会等名
      第17回RNA学会年会
    • 発表場所
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [学会発表] 分裂酵母グルコース飢餓における fbp1+センスアンチセンス lncRNA の分解制御2015

    • 著者名/発表者名
      三木敦子ら
    • 学会等名
      第17回RNA学会年会
    • 発表場所
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [学会発表] グルコース飢餓ストレス応答性のセンス・アンチセンス非コード RNA 依存 的な遺伝子発現制御機構2015

    • 著者名/発表者名
      石井智子ら
    • 学会等名
      第17回RNA学会年会
    • 発表場所
      ホテルライフォート札幌(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [学会発表] 抗体遺伝子迅速編集法の開発と抗体エンジニアリング2015

    • 著者名/発表者名
      橋本講司ら
    • 学会等名
      2015年度生物工学若手研究者の集い(若手会)夏のセミナー
    • 発表場所
      タナベ名古屋研修センター(愛知県北名古屋市)
    • 年月日
      2015-07-11 – 2015-07-12
  • [学会発表] 遺伝子導入で異所的に形成したマウス組換えホットスポットの活性2015

    • 著者名/発表者名
      河野宏光
    • 学会等名
      モロシヌス研究会
    • 発表場所
      かんぽの宿 有馬(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-03 – 2015-07-04
  • [学会発表] 分裂酵母のストレス応答性IncRNAの発現解析2015

    • 著者名/発表者名
      小田有沙ら
    • 学会等名
      第4回NGS現場の会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-07-01 – 2015-07-02
  • [学会発表] Transcriptial dynamics of sense and antisense long noncoding RNAs in stress response2015

    • 著者名/発表者名
      小田有沙ら
    • 学会等名
      Pombe2015
    • 発表場所
      生田神社会館(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Distinct decay dynamics of ribosome-bound lncRNA and mRNAs2015

    • 著者名/発表者名
      三木敦子
    • 学会等名
      Pombe2015
    • 発表場所
      生田神社会館(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Long noncoding RNAs stimulate promoter binding of the transcription factor Atf1 by antagonizing the Grougho/Tup1-like corepressors Tup11 and Tup122015

    • 著者名/発表者名
      竹俣直道
    • 学会等名
      Pombe2015
    • 発表場所
      生田神社会館(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • 国際学会
  • [図書] 生命デザイン学入門2016

    • 著者名/発表者名
      小川(西秋)葉子、太田邦史
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      岩波ジュニア新書
  • [産業財産権] 空間的な近さの概念を用いた生体分子データの3次元構造の再構成方法2016

    • 発明者名
      平田祥人ら
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-023214
    • 出願年月日
      2016-02-10

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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