• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実施状況報告書

細胞核内アクチンの人為的操作に基づく遺伝子初期化機構の理解と制御技術基盤の創出

研究課題

研究課題/領域番号 15K14706
研究機関東北大学

研究代表者

原田 昌彦  東北大学, 農学研究科, 准教授 (70218642)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードエピジェネティクス / 遺伝子初期化 / アクチン
研究実績の概要

クロマチンの構造と核内空間配置により、真核生物の遺伝子発現はエピジェネティック制御を受けている。これまでの申請者の研究から、核内に形成されるアクチンフィラメントが、クロマチンの細胞核内空間配置に関与することが示されている。またこれまでに、細胞の遺伝子初期化による分化多能性獲得の過程で、核内にアクチンフィラメントが形成されることも観察されている。そこで本研究では、核内のアクチンフィラメント形成を人為的に奏さすある方法の確立を目指し、またこのアクチンフィラメントによる遺伝子発現や遺伝子初期化への影響を解析した。G-アクチンあるいはF-アクチンに結合して、核内のアクチンフィラメント形成を制御できる可能性のあるbicyclic peptideをスクリーニングしたところ、多くの候補配列を得ることができた。これらの候補について順次解析を行なっているが、少なくとも複数のbicyclic peptideが、細胞核のアクチンフィラメントの形成や機能に影響を及ぼす可能性が示唆されている。また、細胞核内にアクチンフィラメントが遺伝子発現に与える影響を解析したところ、Wntシグナルのco-factorであるbeta-cateninの細胞内局在性やクロマチン結合において、核内アクチンフィラメントが大きな影響を与えることが示された。さらに、核内のアクチンフィラメントとクロマチンの相互作用が、クロマチン免疫沈降法によって示された。今後は、得られたbicyclic peptideを細胞に導入することで、同様の解析を進める。

現在までの達成度 (区分)
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

核内にアクチン繊維を形成することにより、遺伝子初期化に関わる遺伝子の発現を制御できる可能性が示されている。

今後の研究の推進方策

細胞核内のアクチン繊維形成を制御できる可能性のある複数のbicyclic peptideがスクリーニングされており、これらの特性や有用性などについてもさらに解析を進める。

次年度使用額が生じた理由

細胞核内のアクチン繊維形成に利用できる可能性のある多くのbicyclic peptideが得られた。予想よりも多様な性質を示すbicyclic peptideが得られ、その条件検討などに時間を要し、bicyclic peptideの解析するための期間が延長されたため。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額の全額を、物品費(酵素試薬類、および細胞培養試薬類)に用いる。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Illinois at Chicago(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Illinois at Chicago
  • [国際共同研究] FMI(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      FMI
  • [雑誌論文] Quantitative regulation of histone variant H2A.Z during cell cycle by ubiquitin proteasome system and SUMO-targeted ubiquitin ligases2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi et al.Daisuke Takahashi, Yuki Orihara, Saho Kitagawa, Masayuki Kusakabe, Takahiro Shintani, Yukako Oma, Masahiko Harata
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Actin Family Proteins in the Human INO80 Chromatin Remodeling Complex Exhibit Functional Roles in the Induction of Heme Oxygenase-1 with Hemin.2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Y., Murakami, H., Akiyama, Y., Katoh, Y., Oma, Y., Nishijima, H., Shibahara, K.I., Igarashi, K., Harata, M.
    • 雑誌名

      Front. Genet.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nuclear F-actin enhances the transcriptional activity of β-catenin by increasing its nuclear localization and binding to chromatin.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, S., Yamamoto, K., de Lanerolle, P., Harata, M.
    • 雑誌名

      Histochem. Cell Biol.

      巻: 145 ページ: 388-399

    • DOI

      10.1007/s00418-016-1416-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic complementation analysis showed distinct contributions of the N-terminal tail of H2A.Z to epigenetic regulations.2016

    • 著者名/発表者名
      Kusakabe, M., Oku, H., Matsuda, R., Hori, T., Muto, A., Igarashi, K., Fukagawa, T., Harata, M.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 21 ページ: 122-135

    • DOI

      10.1111/gtc.12327

    • 査読あり
  • [学会発表] エピジェネティクスによる生命機能制御:基本メカニズムから人為的操作の可能性まで2017

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度京都大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of actin and actin-related proteins in chromatin and nuclear organization2017

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      Nuclear actin in the regulation of transcription and nuclear structure
    • 発表場所
      近畿大学(和歌山県紀の川市)
    • 年月日
      2017-01-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Actin-histone cross talk in chromatin and nuclear organization.2017

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      Japan-Swiss Symposium Chromatin Structure and Dynamics
    • 発表場所
      FMI, Basel, Switzerland
    • 年月日
      2017-01-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゲノム機能制御におけるヒストンバリアントとアクチンファミリーのインタープレイ2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      平成28年度遺伝研研究会  「クロマチン・細胞核の動的構造変換とエピジェネティック制御」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-10-28 – 2016-10-29
    • 招待講演
  • [学会発表] クロマチンおよび細胞核の構造による遺伝子発現の階層的制御2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際会議場(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [学会発表] Modulating gene functions for immunity and susceptibility to diseases: Towards epigenetic control of innate immunity.2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      Lorentz Center Workshop “Innate Immunity of Crops, Livestock and Fish: The Dawn of Agricultural Immunology”
    • 発表場所
      Univeristy of Leiden, Leiden, Netherlands
    • 年月日
      2016-09-19 – 2016-09-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Involvement of SUMO-targeted ubiquitin ligase in the establishment of damage dependent sister chromatid cohesion.2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      ICY2016
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞核内の遺伝子の棲み分け2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域「動的クロマチン構造と機能」 一般公開シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-08-21
    • 招待講演
  • [学会発表] H2A.Z and actin family proteins in functional chromatin organization.2016

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      Colorado Chromatin Meeting
    • 発表場所
      Colorado State University, Colorado, USA
    • 年月日
      2016-08-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] ナノバイオ・メディシン―遺伝子工学の革命ゲノム編集2017

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      近代科学社
  • [備考] http://www.harata-lab.org/

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi