クロマチンを介した遺伝子発現抑制機構:アクチン関連タンパク質Arp6複合体の解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13660076
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 原田 昌彦 東北大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (70218642)
• キーワード: アクチン関連タンパク質 / クロマチン / 遺伝子発現抑制 / クロマチンリモデリング複合体 / 転写コリプレッサー

研究概要

真核細胞中のゲノムDNAは、ヒストンと結合したヌクレオソームを基本単位としたクロマチンを形成して核内に凝縮して収納されており、このクロマチン構造の変化が遺伝子発現や染色体の複製・分離に重要な役割を果たすことが明らかになっている。ヌクレオソーム構造の破壊や再構築を行うクロマチンリモデリング複合体や、ヒストンの特定の部位をアセチル化修飾することでクロマチン構造を変換するヒストンアセチラーゼ複合体が発見され、これらが原因と考えられる疾病も報告されている。このような複数の複合体の中には、様々なアクチン関連タンパク質(Actin-Related Protein ; ARP)が含まれており、Arp6もヒストンバリアントであるH2AZをヌクレオソームに導入する活性を有する複合体の構成因子であることが最近報告された。クロマチン免疫沈降によって、我々は出芽酵母Arp6がテロメア近傍に存在すること、またarp6欠損によって、テロメアサイレンシングに関与するタンパク質Sir3のクロマチン上での局在が変化することを示した。この結果は、Arp6が正常なテロメア機能の維持に必要であることを示している。また、ヒトhArp6と相互作用するタンパク質hTPR1が、細胞質と核をシャトルしていることを示した。hArp6は細胞周期間期の細胞で常に核に存在することから、hTPR1の核-細胞質のシャトルがhArp6の機能制御に関与している可能性が考えられる。これらの研究の一部は、海外共同研究者であるDr.Ulrike Wintersbergerの研究室を訪問し、共同で実験を行った。

研究成果

• [文献書誌] Oma Y.et al.: "The brain-specific actin-related protein ArpNa interacts with the transcriptional co-repressor CtBP"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 301. 521-528 (2003)
• [文献書誌] 原田昌彦: "細胞核におけるアクチンファミリーの多様な機能"蛋白質 核酸 酵素. 49. 543-552 (2004)
• [文献書誌] Osada, M.et al.: "Molecular cloning and expression analysis of vitellogenin in scallop, Patinopecten yessoensis(Bivalvia, Mollusca)"Mol.Reprod.Dev.. 67. 273-281 (2004)
• [文献書誌] Ueno, M.et al.: "Fission yeast Arp6 is required for telomere silencing but functions in dependently of Swi6"Nucleic Acids Res.. 32. 736-741 (2004)
• [文献書誌] 原田昌彦: "クロマチン構造変換複合体によるゲノム機能の制御:アクチン関連タンパク質(Arp)からのアプローチ"日本農芸化学会誌. 78(印刷中). (2004)
• [文献書誌] 原田昌彦, 尾間由佳子 (分担): "細胞核のダイナミクス 核内アクチンファミリーの分子機能"シュプリンガー・フェアラーク東京(印刷中). (2004)
• [文献書誌] Harata, M: "Nuclear Dynamics : Approaches from Biochemistry, Molecular Cell Biology, and Visual Biology"Springer-Verlag Tokyo, Inc.(in press). (2004)
• [文献書誌] 原田昌彦(分担執筆): "応用生命科学のための生物学入門[改訂版]"倍風館. 270 (2004)