細胞核内部アーキテクチャーの分子構築とクロマチン機能制御メカニズム

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16084201
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 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, 准教授 (70218642)
• 研究分担者: 筒井 研 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 教授 (70108158)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2008
• キーワード: 細胞核 / クロマチン / アクチン関連タンパク質 / ゲノム機能 / 遺伝子発現

研究概要

真核生物ゲノムの機能制御には、クロマチンと細胞核が中心的な役割を果たしている。本研究では、細胞核に局在するアクチンファミリーであるアクチン関連タンパク質(actin-related protein ; Arp)に主に焦点を当て、細胞核の内部構造の分子構築がどのようにクロマチンやゲノムの機能に関与しているかを明らかにすることを目的として研究を進めた。その結果、クロマチンや細胞核の構築において、Arpが様々な分子機構で関与することを明らかにすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Actin-related protein Arp6 influences H2AZ-dependent and -independent gene expression and links ribosomal protein genes to nuclear pores (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, T., Shimada, K., Oma, Y., Kalck, V., Akimura, K., Taddei, A., Iwahashi, H., Kugou, K., Ohta, K., Gasser, S.M., Harata, M
  • 雑誌名: PLoS Genet (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of two isoforms of the vertebrate H2A. Z histone variant (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, R., Hori, T., Kitamura, H., Takeuchi, K., Fukagawa, T., Harata, M
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanisms underlying nucleocytoplasmic shuttling of actinin-4 (2010)
  • 著者名/発表者名: Kumeta, M., Yoshimura, S.H., Harata, M., Takeyasu, K
  • 雑誌名: J. Cell Sci (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of actin-related protein Arp6 in organization of chromosomes (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohfuchi Maruyama, E., Harata, M
  • 雑誌名: Adv. Chromosome Sc (in press)
• [雑誌論文] The human actin-related protein hArp5: nucleo-cytoplasmic shuttling and involvement in DNA repair (2009)
  • 著者名/発表者名: Kitayama, K., Kamo, M., Oma, Y., Matsuda, R., Uchida, T., Ikura, T., Tashiro, S., Ohyama, T., Winsor, B., Harata, M
  • 雑誌名: Exp. Cell Res 315 ページ: 206-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ino80 Chromatin Remodeling Complex Promotes Recovery of Stalled Replication Forks (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimada, K., Om, a Y., Schleker, T., Kugou, K., Ohta, K., Harata, M., *Gasser SM
  • 雑誌名: Curr. Biol 18 ページ: 566-575
  • 査読あり
• [雑誌論文] The actin-related protein hArp8 accumulates on the mitotic chromosomes and functions in chromosome alignment (2008)
  • 著者名/発表者名: Aoyama, N., Oka, A., Kitayama, K., Kurumizaka, H., Harata, M
  • 雑誌名: Exp. Cell Res 314 ページ: 859-868
  • 査読あり
• [雑誌論文] The nuclear actin-related protein Act3p/Arp4 influences yeast cell shape and bulk chromatin organization (2008)
  • 著者名/発表者名: Miloshev, J., Harata, M., Georgieva, M
  • 雑誌名: J. Cell Biochem 104 ページ: 59-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topoisomerase IIb activates a subset of neuronal genes that are repressed in AT-rich genomic environment (2008)
  • 著者名/発表者名: Sano, K., Miyaji-Yamaguchi, M., Tsutsui, KM., Tsutsui, K
  • 雑誌名: PLoS ONE 3(12) ページ: e4103(1-13)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actin-related protein Arp4 functions in kinetochore assembly (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogiwara, H., Ui, A., Kawashima, S., Kugou, K., Onoda, F., Iwahashi, H., Harata, M., Ohta, K., Enomoto, T., Seki M
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 35 ページ: 3109-3117
  • 査読あり
• [雑誌論文] The INO80 complex is required for damage-induced recombination (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawashima, S., Ogiwara, H., Tada, S., Harata, M., Wintersberger, U., Enomoto, T., Seki, M
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 355 ページ: 835-841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertebrate Arp6, a novel nuclear actin-related protein, interacts with heterochromatin protein 1 (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohfuchi, E., Kato, M., Sasaki, M., Sugimoto, K., Oma, Y., Harata, M
  • 雑誌名: Eur. J. Cell Biol 85 ページ: 411-421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assembly of staphylococcal leukocidin into a pore-forming oligomer on detergent-resistant membrane microdomains, lipid rafts, in human polymorphonuclear leukocytes (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, A., Kaneko, J., Harata, M., Kamio, Y
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 70 ページ: 1300-1307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlations between scaffold/matrix attachment region (S/MAR) binding activity and DNA duplex destabilization energy (2006)
  • 著者名/発表者名: Bode, J., Winkelmann, S., Gotze, S., Spiker, S., Tsutsui, K., Bi, C., Prashanth, A.K., Benham, C
  • 雑誌名: J. Mol. Biol 358 ページ: 597-613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression dynamics and functional implications of DNA topoisomerase IIb in the brain (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui, KM., Sano, K., Hosoya, O., Tsutsui, K
  • 雑誌名: Anat. Sci. Int 81 ページ: 156-163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nulcear actin-related proteins involved in the organization of euchromatin and heterochromatin. DNA structure, chromatin, and gene expression (2006)
  • 著者名/発表者名: Harata, M., Ohfuchi, E., Oma, Y
  • 雑誌名: Transworld Research Network Inc(eds. Shimizu, M. and Kiyama, R. ) ページ: 181-112
• [雑誌論文] Actin-related proteins involved in nuclear and chromatin dynamics (2006)
  • 著者名/発表者名: Harata, M
  • 雑誌名: Springer-Verlag Tokyo, Inc(Nuclear Dynamics: Approaches from Biochemistry, Molecular Cell Biology, and Visual Biology (eds. Nagata, S. and Takeyasu, K. )) ページ: 239-248
• [雑誌論文] 核の構造とその分子基盤蛋白質核酸酵素 (2006)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦、北山久美子、尾間由佳子
  • 雑誌名: 51 ページ: 591-599
• [雑誌論文] クロマチン蛋白質核酸酵素 (2006)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 雑誌名: 51 ページ: 1943-1949
• [雑誌論文] The nuclear actin-related protein Act3p/Arp4p is involved in the dynamics of chromatin modulating complexes (2005)
  • 著者名/発表者名: Sunada, R., Goerzer, I., Oma, Y., Yoshida, T., Suka, N., Wintersberger, U., Harata, M
  • 雑誌名: Yeast 22 ページ: 753-768
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large-scale identification and mapping of nuclear matrix-attachment regions in the distal imprinted domain of mouse chromosome 7 (2004)
  • 著者名/発表者名: Purbowasito, W., Suda, C., Yokomine, T., Zuair, M., Sado, T., Tsutsui, K., Sasaki, H
  • 雑誌名: DNA Res 11 ページ: 391-407
  • 査読あり
• [学会発表] クロマチンリモデリングおよびヒストンバリアントによるゲノム機能制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 学会等名: 平成21年度国立遺伝学研究所研究会-クロマチン・染色体の分子構築と機能制御
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 20091112-20091113
• [学会発表] Actin-related proteins functional organization of chromatin (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Shimada K, Oma Y, Kugou K, Ohta K, Hori T, Fukagawa T, Gasser S, Harata M
  • 学会等名: Switzerland-Japan Joint Meeting on the Molecular Mechanisms regulating "Chromosome Dynamics and Genome Stability"
  • 発表場所: Villars, Switzerland
  • 年月日: 20090514-20090516
• [学会発表] Roles of actin-related proteins in nuclear architecture and genome function (2009)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Harata
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会シンポジウム「細胞核アーキテクチャーに基づくゲノム機能制御:そのコンセプトの最新像」
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] 脊椎動物のアクチン関連タンパク質による染色体・細胞核機能構造の形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会ワークショップ「核ダイナミクス研究の新展開」
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] アクチン関連タンパク質Arp6の核膜との機能的相互作用およびクロマチン核内配置への関与 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田貴人、島田健士、尾間由佳子、秋村和美、岩橋均、久郷和人、太田邦史、Susan Gasser、原田昌彦
  • 学会等名: 第61回日本細胞生物学会大会ミニシンポジウム-細胞骨格、核膜と核機能の連係
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-06-03
• [学会発表] Involvement of the actin-related protein Arp6 in spatial organization of radial chromosome territories (2008)
  • 著者名/発表者名: Harata, M
  • 学会等名: The 3rd Asian Chromosome Colloquium
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20081201-20081204
• [学会発表] Multiple functions of actin-related proteins in chromatin and nuclear organization (2008)
  • 著者名/発表者名: Harata, M
  • 学会等名: Nuclear Signaling Network -Epigenetics and Development-
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] ゲノム機能制御におけるクロマチンリモデリング複合体の多様な機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究会 クロマチン研究会-細胞核・染色体・クロマチンの機能構造構築と動態-
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2008-10-22
• [学会発表] コンフォーカルレーザー顕微鏡などによるバイオイメージングに基づく細胞機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 学会等名: 第62回日本栄養・食糧学会大会(女子栄養大学)イブニングセミナー「若手研究者のための栄養・食糧学技術セミナー」
  • 発表場所: 板戸
  • 年月日: 2008-05-03
• [学会発表] アクチンファミリーと細胞核・クロマチンの機能構造文部科学省科学研究費助成金「特定領域究」2領域合同 (2008)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 学会等名: 公開シンポジウム「クロマチンシグナリングの分子機構」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-01-08
• [学会発表] クロマチンの核内配置とアクチン関連タンパク質:クロマチン工学への応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田貴人、島田健士、秋村和美、久郷和人、太田邦史、岩橋均、Susan Gasser、原田昌彦
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会ワークショップ「クロマチン工学の開拓」
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] アクチン関連タンパク質による核構築とゲノム機能制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 学会等名: 平成19年度国立遺伝学研究所研究会「クロマチン研究会-ゲノム・細胞核から個体発生まで-」
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 20071025-20071026
• [学会発表] Actin-related proteins involved in chromatin and nuclear organization (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Shimada K, Kugo K, Ohta K, Gasser S, Harata M
  • 学会等名: 第59回日本細胞生物学会シンポジウム「細胞核構造構築のダイナミクス」
  • 発表場所: 博多
  • 年月日: 2007-05-28
• [学会発表] 細胞核のアクチンファミリーによるゲノムダイナミクス制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦、吉田貴人、大渕恵理、尾間由佳子、久郷和人、太田邦史、Susan Gasser、島田健士
  • 学会等名: 日本農芸化学会シンポジウム「ゲノムダイナミクスの理解とその応用展開」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-03-27
• [学会発表] Actin-related proteins involved in dynamics organization of chromatin and cell nucleus (2007)
  • 著者名/発表者名: Harata, M
  • 学会等名: International Symposium -Functional Organization of the nucleus-
  • 発表場所: Awaji, Hyogo, Japan
  • 年月日: 2007-01-09
• [学会発表] 細胞核・クロマチンのダイナミクスとアクチン関連タンパク質Arp6 (2006)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究会「クロマチンダイナミクスとゲノム機能制御」
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2006-10-15
• [学会発表] ヒトhArp5とhIno80の細胞核・ゲノム機能への関与 (2005)
  • 著者名/発表者名: 北山久美子、松田涼、原田昌彦
  • 学会等名: 遺伝研研究会「クロマチンダイナミクスとゲノム機能制御」
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2005-10-07
• [学会発表] 細胞核内構造-クロマチン相互作用とゲノム機能制御 (2005)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会東北支部シンポジウム「クロマチンの化学-ゲノム機能の鍵を握るタンパク質複合体の驚異-」
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2005-07-02
• [学会発表] 細胞核・染色体・クロマチンの機能構造とアクチン関連タンパク質 (2004)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究会「DNAの高次構造とクロマチンに印された情報の理解に向けて」
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2004-09-10
• [図書] 実験医学増刊号「細胞核-遺伝情報制御と疾患」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平岡泰、原田昌彦、木村宏、田代聡
  • 総ページ数: 233
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 実験医学増刊号「細胞核-遺伝情報制御と疾患」(平岡泰、原田昌彦、木村宏、田代聡:編) (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾間由佳子、松田涼、北村大志、原田昌彦
  • 総ページ数: 2752-2758
• [図書] DNA複製と遺伝子発現ベーシックマスター生化学(大山隆:監修) (2008)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦、大山隆
  • 総ページ数: 289-324
  • 出版者: オーム社
• [図書] ベーシックマスター分子生物学(東中川徹、大山隆、清水光弘:編) (2006)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 総ページ数: 196-219
  • 出版者: オーム社
• [図書] 細胞核の分子生物学(水野重樹:編) (2005)
  • 著者名/発表者名: 原田昌彦
  • 総ページ数: 34-58
  • 出版者: 朝倉書店