The role of histone modifications in centromere specification

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K07449
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 商 維昊 大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (60770089)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: セントロメア / 動原体 / エピジェネティックス / 染色体 / CENP-A / ヒストン修飾 / アセチル化 / ChIP-seq

研究実績の概要

生物の生命維持にとって、染色体が次世代の細胞へ正確に伝わることは、極めて重要である。そのためには、細胞分裂の過程で染色体が娘細胞へ分配されなければならない。染色体の分配には、両極から伸びた紡錘体微小管が染色体上のセントロメア領域と結合することが必要である。通常、セントロメアは、染色体の特定の領域に一箇所形成されるが、それがどのように形成されるかは、不明である。セントロメアの形成は、DNAの塩基配列に依らないエピジェネティックな機構で形成されると考えられているが、その分子機構について未知な点が多い。本研究は、セントロメアに特異的なヒストン修飾を同定し、セントロメア形成におけるその意義を解明しようとしたものである。研究の結果、セントロメア領域では、ヒストンH4の5番目と12番目のリジン残基がアセチル化されることが判明し、そのアセチル化には、Hat1-RbAp48複合体が関与していることを明らかにした。さらに、この修飾が、おきないと、セントロメアに特異的なヒストンであるCENP-Aがセントロメアに導入されないことも判明した。その理由として、CENP-AのシャペロンであるHJURPの活性が下がっていることも明らかにできた。セントロメアの形成機構の理解につながる重要な成果と考えている。

研究成果

• [国際共同研究] スタンフォード大学/ダートマス大学/エール大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: スタンフォード大学/ダートマス大学/エール大学
• [雑誌論文] Acetylation of histone H4 lysine 5 and 12 is required for CENP-A deposition into centromeres. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wei-Hao Shang, Tetsuya Hori, Frederick G. Westhorpe, Kristina M. Godek, Atsushi Toyoda, Sadahiko Misu, Norikazu Monma, Kazuho Ikeo, Christopher W. Carroll, Yasunari Takami, Asao Fujiyama, Hiroshi Kimura, Aaron F. Straight, and Tatsuo Fukagawa
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 ページ: 13465
  • DOI: doi: 10.1038/ncomms13465
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [備考] 遺伝子が次世代へ伝わるメカニズムを解明 - 遺伝子伝達異常を防ぐ抗がん剤開発に期待 -
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/events/achievement/shang-fukagawa-20161104/