ヒストン蛋白質修飾によるクロマチン構造変換機構

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17054032
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 伊藤 敬 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (90306275)
• 研究分担者: 中川 武弥 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (50363502) ; 難波 泰明 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (90444869) ; 水崎 博文 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (40467957)
• キーワード: ヌクレオソーム / DNA高次構造 / ヒストン / 肝再生 / ユビキチン化 / 脱ユビキチン化 / クロストーク / 転写開始

研究概要

真核細胞の核内ではゲノムDNAは様々な蛋白と相互作用しクロマチンを形成する。クロマチンテンプレートは遺伝子転写開始、伸長を抑制する。アセチル化、メチル化、ユビキチン化など様々なヒストン翻訳後修飾は遺伝子転写、修復、複製と関連している。本年度は研究をさらに発展させ、肝臓再生のモデルを用いてヒストンの翻訳後修飾と遺伝子転写、生物学的な現象の関連を明らかにした。肝臓再生後転写が上昇する遺伝子プロモータ領域においては、USP21によるプロモータ領域の脱ユビキチン化が引き起こされる。引き続いて脱ユビキチン化はヒストンH3メチル化酵素MLL3によるヒストンH3K4のメチル化を許容する。ユビキチン化ヒストンはMLL3の基質にならないが脱ユビキチンかヒストンはMLL3の基質になることを試験管内の実験により明らかにした。これらのクロストークによりカスケードが形成され、肝再生に必要な遺伝子転写がプロモータ領域の脱ユビキチン化により開始される。

研究成果

• [雑誌論文] A histne chaperone, DEK, transcriptionally coactivates a nuclear receptor. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sawatsubashi, S., Murata, T., Lim, J., Fujiki, R., Ito, S., Suzuki, E., Tanabe, M., Zhao, Y., Kimura, S., Fujiyama, S., Ueda, T., Umetsu, D., Ito, T., Takeyama, K., Kato, S.
  • 雑誌名: Genes Dev 24 ページ: 159-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヒストンH2Aのユビキチン化と遺伝子転写抑制 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤敬
  • 雑誌名: 生化学 Vol 82 ページ: 232-236
• [学会発表] ヒストン翻訳後修飾と遺伝子転写 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤敬
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2009-10-21