コヒーシンアセチル化酵素による転写調節機構の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04718
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 坂東 優篤 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (90360627)
• 研究分担者: 中戸 隆一郎 東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (60583044)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: コヒーシン / アセチル化酵素 / コヒーシンローダー / 転写 / 転写伸長

研究実績の概要

コヒーシンアセチル化酵素ESCO2が、DNA複製前にMCM と直接結合することにより染色体にリクルートされ、安定化すること、複製終了後、VPRBP-CUL4及びAPCユビキチンリガーゼを介したプロテアソーム経路により完全に分解されることに関しての成果をまとめCurrent Biology誌にて報告した。その研究をさらに進め、ESCO2がCDKによりリン酸化される部位を同定し、このリン酸化はMCMとの結合には影響なく、非リン酸化型ESCO2のタンパクは不安定な傾向を、リン酸化型は安定的な傾向を示し、リン酸化がESCO2のタンパク制御に寄与することを明らかにした。
In vitro転写反応系を用いてタンパクの動態を解析した結果、コヒーシンローダーは、アクチベータGAL4VP16に依存してメディエーターを含む転写開始前複合体に会合し、転写が活性化され、伸長反応が進行するとその複合体から乖離した。この動態は、TP53やVDRアクチベータドメインでも見られた一方で、ERでは見られなかった。また、コヒーシンローダーの会合反応はAFF4を含むSECと競合的に起こる可能性が示唆される結果が得られた。さらに、培養細胞をCDK9阻害剤で処理すると、転写伸長への移行が抑制される転写の一時停止状態になるが、このとき、エンハンサー領域やプロモーター領域に局在するコヒーシンローダーの増加とその結合量の増加が観察され、in vitroと同様の結果が得られた。このことからコヒーシンローダーは、SECが働く前に転写活性化の領域にリクルートされ、その後 CDK9活性化に伴い、活性が抑制されることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Cornelia de Lange syndrome, related disorders, and the Cohesin complex: Abstracts from the 8th biennial scientific and educational symposium 2018. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kline AD, Krantz ID, Bando M, Shirahige K, Chea S, Sakata T, Rao S, Dorsett D, Singh VP, Gerton JL, Horsfield JA, Calof AL, Katz O, Grados M, Raible S, Baranano K, Lyon G, Musio A, Carrico CS, Clemens DK, Caudill P, Massa V, McGill BE, Dommestrup A, O'Connor J, Haaland RE.
  • 雑誌名: Am J Med Genet A. 巻: Mar 15 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.61108.
  • 国際共著
• [雑誌論文] Temporal Regulation of ESCO2 Degradation by the MCM Complex, the CUL4-DDB1-VPRBP Complex, and the Anaphase-Promoting Complex. (2018)
  • 著者名/発表者名: Minamino M, Tei S, Negishi L, Kanemaki MT, Yoshimura A, Sutani T, Bando M, Shirahige K.
  • 雑誌名: Curr Biol. 巻: 28 ページ: 2665-2672
  • DOI: 10.1016/j.cub.2018.06.037.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] The Study for Molecular Function and Dynamics of Nipbl in Transcriptional Regulation using Biochemical Approach (2018)
  • 著者名/発表者名: Masashige Bando
  • 学会等名: Eighth Biennial Cornelia de Lange Syndrome Scientific & Educational Symposium
  • 国際学会