CXXCタンパク質によるエピジェネティック修飾の階層性の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05602
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 伊藤 伸介 国立研究開発法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 研究員 (50612115)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: CpGアイランド / ポリコーム / ユビキチン / 転写抑制

研究実績の概要

CpGアイランドはエピジェネティック修飾のプラットフォームとして寄与し、転写制御の中心であると考えられているが、そのエピジェネティック修飾を忠実に導入するメカニズムは不明な点が多い。本研究課題においてはCpGアイランドを認識して結合するCXXCファミリータンパク質に着目して、エピジェネティック制御が如何に誘導されるか明らかにすることを目的としている。本年度は主にKDM2Bに焦点を当てて解析を行ってきた。
CpGアイランドを認識し、結合する因子であるKDM2Bはポリコーム転写抑制複合体(PRC1)をリクルートする。本年度は、KDM2B-PRC1複合体の再構成を行い、その複合体形成の制御メカニズムを明らかにした。またこの制御メカニズムが細胞内で機能していることをマウスES細胞を用いて、ChIP-seq、RNA-seqのような包括的手法により解明を試みている。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

KDM2B-PRC1複合体の制御メカニズム及び、CpGアイランド上での複合体の挙動の一端を明らかにした。

今後の研究の推進方策

KDM2B-PRC1複合体の制御メカニズムに関する新たな知見が得られつつあるため、このモデルを検証するために細胞レベルの解析が必要である。また、生物学的意義を明らかにするためにも、発生段階のKDM2B-PRC1複合体の遷移を実験的に追求する必要があると考えている。

研究成果

• [国際共同研究] University of Oxford(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Oxford
• [雑誌論文] A Family of Vertebrate-Specific Polycombs Encoded by the LCOR/LCORL Genes Balance PRC2 Subtype Activities. (2018)
  • 著者名/発表者名: Conway E, Jerman E, Healy E, Ito S, Holoch D, Oliviero G, Deevy O, Glancy E, Fitzpatrick DJ, Mucha M, Watson A, Rice AM, Chammas P, Huang C, Pratt-Kelly I, Koseki Y, Nakayama M, Ishikura T, Streubel G, Wynne K, Hokamp K, McLysaght A, Ciferri C, Di Croce L, Cagney G, Margueron R, Koseki H, Bracken AP.
  • 雑誌名: Mol Cell. 巻: 70 ページ: 408-421
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2018.03.005.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The SET1 Complex Selects Actively Transcribed Target Genes via Multivalent Interaction with CpG Island Chromatin (2017)
  • 著者名/発表者名: Brown DA, Di Cerbo V, Feldmann A, Ahn J, Ito S, Blackledge NP, Nakayama M, McClellan M, Dimitrova E, Turberfield AH, Long HK, King HW, Kriaucionis S, Schermelleh L, Kutateladze TG, Koseki H, Klose RJ.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 20 ページ: 2313-2327
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.08.030.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著