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2019 年度 実績報告書

ヒストンH3K9メチル化修飾による転写抑制の包括的理解

研究課題

研究課題/領域番号 18H03991
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

眞貝 洋一  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (20211972)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードepigenetics
研究実績の概要

ヒストンH3の9番目(H3K9)のメチル化は、転写抑制のエピゲノムとして種を超えて保存されている。本研究課題では、このH3K9メチル化マークにより如何に転写抑制状態が確立するのか、その共通あるいは特有の原理を明らかにすることを目標としている。そのために、以下の3つの研究を計画した。サブテーマ1:「出芽酵母でのH3K9メチル化による転写抑制系の確立とH3K9メチル化読み取り分子の転写抑制における役割の検討」、サブテーマ2:「Dnmt1,3a,3b TKO ES細胞を用いて、G9a/GLP複合体によって誘導されている転写抑制に寄与する遺伝子の網羅的なスクリーニングと同定された遺伝子の機能解析」、サブテーマ3:「メスのEpiSCを用いてのXCIの確立・維持に寄与する遺伝子の網羅的なスクリーニングと同定された遺伝子の機能解析」。2019年度は、それぞれのサブテーマに関して以下の研究の進展があった。
サブテーマ1:哺乳類のH3K9メチル化酵素、その制御因子、H3K9メチル化読み取り分子HP1を出芽酵母で発現させるベクターを構築し、一過的な発現、発現による細胞毒性がないことを確認した。まず、H3K9メチル化酵素を恒常的に発現させる株を樹立し、G9aおよびGLPを発現させるとH3K9me2を誘導できることを確認した。
サブテーマ2:G9aにより転写が抑制されている遺伝子領域にGFPを導入したマウスES細胞を用いて、GFPの脱抑制を指標に、G9aによる転写抑制に寄与する因子の網羅的CRISPR-Cas9 KOスクリーニングを行い、既知および新規候補因子を同定した。
サブテーマ3:メスのEpiSC株を用いたCRISPR-Cas9 KOスクリーニング系をほぼ確立し、網羅的検討を進められる状況となった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

進めている3つのサブテーマ、何れに関しても研究の進展があり、当初予定していた研究をおおむね遂行できる状況にある。

今後の研究の推進方策

今年度は、それぞれのサブテーマに関して以下の研究を進める
サブテーマ1:出芽酵母で転写抑制の評価系を確立した。さらに、H3K9メチル化誘導が確認できつつあるので、globalおよび特定部位へのH3K9メチル化の誘導とH3K9メチル化誘導における転写への影響を解析する
サブテーマ2:網羅的Cas9/gRNAノックアウトスクリーニングにより、G9a/GLP複合体による転写抑制で働くことが知られている遺伝子並びに多くの新規遺伝子を同定した。そこで、同定された新規因子の機能解析を進める、特にH3K9メチル化の下流で機能する因子の機能解析を進める
サブテーマ3:XCIの確立・維持に寄与する遺伝子の網羅的Cas9/gRNAノックアウトスクリーニングを開始し、新規の候補遺伝子が同定されたら、その遺伝子の機能解析を始める

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ATF7IP regulates SETDB1 nuclear localization and increases its ubiquitination.2019

    • 著者名/発表者名
      Tsusaka T, Shimura C, Shinkai Y.
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 20 ページ: e48297

    • DOI

      10.15252/embr.201948297.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] エピゲノムによる転写抑制機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      眞貝洋一
    • 学会等名
      第37回染色体ワークショップ・第18回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] エピゲノム操作による生命機能への介入の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      眞貝洋一
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 反復配列に引き起こされる哺乳類異所的高次クロマチン形成2019

    • 著者名/発表者名
      白井温子、大関淳一郎、舛本寛、中山学、眞貝洋一
    • 学会等名
      第13回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [備考] Research News

    • URL

      www.riken.jp/en/news_pubs/research_news/rr/20191220_1/index.html

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公開日: 2021-01-27  

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