ゲノム学的手法による染色体構築原理の解明

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18101007
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 白髭 克彦 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (90273854)
• 研究分担者: 広田 亨 (財)癌研究会, 癌研究所・実験病理部, 部長 (50421368) ; 須谷 尚史 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, COE助教 (30401524)
• キーワード: 染色体構築 / DNAチップ / 染色体分配 / 染色体凝縮 / 染色体複製

研究概要

染色体複製・分配に関与する因子の染色体結合プロファイルを網羅的に同定した結果、いくつかの因子について以下のような機能的連携を示唆される結果を得たのでこれらを検証した。
1)Plkキナーゼについて、そのゲノム上での分布は染色体腕部ではコヒーシンと同じになるが、セントロメア領域では異なることを発見した。分布のEco1(接着確立の必須因子)への依存性から、姉妹染色分体接着確立に関与したコヒーシンのみをCdc5が認識していることが示唆された。
2)コヒーシンの転写における役割の解明(Nature ArticIe, 2008)
今までの出芽酵母におけるゲノムプロファイル研究に加えて、よりゲノム構造の複雑な分裂酵母およびヒト細胞におけるchip-chip法の開発を行った。ヒト・コヒーシンの染色体局在を決定したところ、その局在がインシュレーター因子CTCFに依存し、コヒーシンがCTCF以上に転写のインシュレーター機能において直接的役割を担っていることを見いだした。
3)分裂酵母についての新たな解析アルゴリズムの導入(Current Biology, 2007)
分裂酵母ゲノムのタンパク結合プロファイルの解析において、従来のアルゴリズムでは類似配列によるノイズの影響を完全に排除出来ていないことが判明したため、ヒトゲノム解析用のアルゴリズムを導入しこの点を改良した。
4)トポイソメラーゼの複製終結と転写における役割(Genes & Dev, 2007)
トポイセメラーゼIとIIについて、両者が協調的に複製の進行に関与していること、TopIIが主として、複製の終結に関与していることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Cohesin mediates transcriptional insulation by CCCTC-binding factor. (2008)
  • 著者名/発表者名: Wendt KS#, Yoshida K#, Itoh T#, Bando M, Koch B, Schirghuber E, Tsutsumi S, Nagae G, Ishihara K, Mishiro T, Yahata K, Imamoto F, Aburatani H, Nakao M, Imamoto N, Maeshima K, Shirahige K*, Peters JM*. (#Equally Contributed Author, *Shared Corresponding Author)
  • 雑誌名: Nature (Article) 451 ページ: 796-801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topl-and Top2-mediated topological transitions at replication forks ensure fork progression and stability and prevent DNA damage checkpoint activation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Bermejo R, Doksani Y, Capra T, Katou YM, Tanaka H, Shirahige K*, Foiani M*. (Shared Corresponding Author)
  • 雑誌名: Genes Dev. 21 ページ: 1921-1936
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assembly of regulatory factors on rRNA and ribosomal protein genes in Saccharomyces cerevisiae. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kasahara K, Ohtsuki K, Ki S, Aoyama K, Takahashi H, Kobayashi T, Shirahige K, Kokubo T.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 27 ページ: 6686-6705
  • 査読あり
• [雑誌論文] The kinetochore proteins Pcsl and Mde4 and heterochromatin are required to prevent merotelic orientation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Gregan J, Riedel CG, Pidoux AL, Katou Y, Rumpf C, Schleiffer A, Kearsey SE, Shirahige K, Allshire RC, Nasmyth K.
  • 雑誌名: Curr Biol. 17 ページ: 1190-1200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terasawa M, Ogawa H, Tsukamoto Y, Shinohara M, Shirahige K, Kleckner N, Ogawa T. (2007)
  • 著者名/発表者名: Terasawa M, Ogawa H, Tsukamoto Y, Shinohara M, Shirahige K, Kleckner N, Ogawa T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 104 ページ: 5965-5970
  • 査読あり