構成的ヘテロクロマチンと条件的ヘテロクロマチンの共通点と相違点

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04739
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小布施 力史 大阪大学, 理学研究科, 教授 (00273855)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: エピジェネティクス / ヘテロクロマチン / クロマチン高次構造

研究実績の概要

条件的ヘテロクロマチンである不活性X染色体の転写抑制にはポリコーム複合体であるPRC1とPRC2が、凝縮したヘテロクロマチン形成にはHP1-HBiX1-SMCHD1複合体が関与することが知られている。HP1-HBiX1-SMCHD1複合体とポリコーム複合体のうち少なくともPRC2とは、それぞれ独立に非コードRNAであるXISTに依存して不活性X染色体に濃縮されている。最近、hnRNPKがXISTに特異的に結合することにより、PRC1を呼び込み、それによるH2Aのユビキチン化によりもう一つのポリコーム複合体であるPRC2 複合体が呼び込まれることが報告された。HP1-HBiX1-SMCHD1のXIST依存性がhnRNPを介しているか否か検証するために、hnRNP をヒト体細胞由来細胞株から除去したが、HP1-HBiX1-SMCHD1複合体の不活性X染色体への局在には影響しなかった。一方で、SMCHD1の機能ドメイン解析を行ったところ、C末端に存在するSMCヒンジドメインのみでXIST RNAと結合しうることが示唆された。これらのことから、体細胞において、HP1-HBiX1-SMCHD1はhnRNPKを介さずに、直接あるいは異なる経路を介してXISTと結合することにより不活性X染色体に濃縮され、凝縮したヘテロクロマチン形成に寄与していると考えられた。

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] Genome-wide stability of the DNA replication program in single mammalian cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Saori、Miura Hisashi、Shibata Takahiro、Nagao Koji、Okumura Katsuzumi、Ogata Masato、Obuse Chikashi、Takebayashi Shin-ichiro、Hiratani Ichiro
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 51 ページ: 529～540
  • DOI: 10.1038/s41588-019-0347-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of SmcHD1 in establishment of epigenetic states required for the maintenance of the X-inactivated state in mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara Yuki、Nagao Koji、Blewitt Marnie、Sasaki Hiroyuki、Obuse Chikashi、Sado Takashi
  • 雑誌名: Development 巻: 145 ページ: 166462～166462
  • DOI: 10.1242/dev.166462
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Nucleosomes around a mismatched base pair are excluded via an Msh2-dependent reaction with the aid of SNF2 family ATPase Smarcad1 (2018)
  • 著者名/発表者名: Terui Riki、Nagao Koji、Kawasoe Yoshitaka、Taki Kanae、Higashi Torahiko L.、Tanaka Seiji、Nakagawa Takuro、Obuse Chikashi、Masukata Hisao、Takahashi Tatsuro S.
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: 32 ページ: 806～821
  • DOI: 10.1101/gad.310995.117
  • 査読あり
• [学会発表] X染色体不活性化過程におけるSmchd1-Hbix1の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長尾恒治、榊原祐樹、元田裕佳里、坂口武久、木村宏、佐渡敬、小布施力史
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] RIF1-PP1複合体のDNA損傷における機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 磯部 真也、長尾 恒治、野崎 直仁、木村 宏、小布施 力史
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 染色体不活性化における非コードXIST RNAとSmchd1-Hbix1Xの役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長尾 恒治、榊原 祐樹、坂口 武久、木村 宏、佐渡 敬、小布施 力史
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] Smchd1-Hbix1依存的な不活性化X染色体の区画化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長尾 恒治、榊原 祐樹、柴田 幸子、野澤 竜介、坂口 武久、木村 宏、佐渡 敬、小布施 力史
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 分裂酵母に特異的な核膜孔複合体の構造と機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 淺川 東彦、糀谷 知子、楊 恵如、大槻 千鶴、小坂田 裕子、松田 厚志、岩本 政明、近重 裕次、高木 尚充、長尾 恒治、小布施 力史、 平岡 泰、原口 徳子
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Single-cell DNA replication timing profiling and 3D genome organization dynamics during development (2018)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Miura, Saori Takahashi, Takahiro Shibata, Koji Nagao, Chikashi Obuse, Shin-ichiro Takebayashi, Ichiro Hiratani
  • 学会等名: Nuclear Organization & Function on Cold Spring Harbor Meeting
• [学会発表] 分化前後のES細胞における複製ドメインは細胞間で極めて均一なプロファイルを示す (2018)
  • 著者名/発表者名: 高橋沙央里、三浦尚、柴田隆豊、長尾恒治、小布施力史、竹林慎一郎、平谷伊智朗
  • 学会等名: 第12回日本エピジェネティクス研究会年会
• [備考] 染色体構造機能学研究室
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/obuse/
• [備考] 染色体構造機能学研究室
  • URL: https://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/dbs01/re-paper-temp.php?id=98
• [備考] 乳がん、卵巣がんの抑制遺伝子の働きを助けるタンパク質SCAIを新発見
  • URL: https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2017/20170712_1
• [備考] 女性の"働かない"X染色体の仕組みを解明
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/obuse/nsmb2013/