植物ゲノムにおける反復配列動態のエピジェネティックな制御

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19207002
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 角谷 徹仁 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 教授 (20332174)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: ゲノム構築 / 機能 / 再編 / 発現 / 維持

研究概要

脊椎動物や高等植物のゲノムは多くの反復配列を含む。これらは潜在的なゲノム不安定化要因であり、DNAのメチル化を始めとするエピジェネティックな修飾でその動態を制御されている。本研究では、シロイヌナズナを用いて、反復配列のエピジェネティックな制御機構を調べた。遺伝子のメチル化を負に制御するjmjC ドメイン因子IBM1を遺伝学的アプローチで同定した(Saze et al 2008 Science)。さらに、ibm1突然変異体を用いたゲノムワイドのDNAメチル化プロファイリングを行ない、この因子が、転写される遺伝子のDNAメチル化を防ぐことでトランスポゾンと遺伝子のメチル化の区別に貢献していることを示した(Miura et al 2009 EMBO J)。また、インプリント遺伝子FWAの進化にレトロトランスポゾン配列が重要であることを示した(Fujimoto et al 2008 PLoS Genet)。さらに、遺伝解析とゲノミクスを組合せることで、転移能を持つ、多様な動態のシロイヌナズナの内在トランスポゾンを同定した(Tsykahara et al 2009 Nature)。

研究成果

• [雑誌論文] Bursts of retrotransposition reproduced in Arabidopsis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsukahara S, Kobayashi A, Kawabe A, Mathieu O, Miura A, Kakutani T
  • 雑誌名: Nature 303 ページ: 423-426
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Arabidopsis jmjC domain protein protects transcribed genes from DNA methylation at CHG sites. (2009)
  • 著者名/発表者名: Miura A, Nakmura M, Inagaki S, Kobayashi A, Saze H, Kakutani T
  • 雑誌名: EMBO J. 28 ページ: 1078-1086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of RNA-directed DNA methylation upon decondensation of constitutive heterochromatin. (2009)
  • 著者名/発表者名: Schoft V, Chumak N, Mosiolek M, Slusarz L, Komnenovic V, Brownfield L, Twell D, Kakutani T, Tamaru H
  • 雑誌名: EMBO Rep. 10 ページ: 1078-1086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Genic DNA methylation by a jmjC domain-containing protein in Arabidopsis thaliana. (2008)
  • 著者名/発表者名: Saze H, Shiraishi A, Miura A, Kakutani T
  • 雑誌名: Science 319 ページ: 462-465
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution and control of imprinted FWA genes in the genus Arabidopsis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto R, Kinoshita Y, Kawabe A, Kinoshita T, Takashima K, Nordborg M, Nasrallah M, Shimizu K, Kudoh H, Kakutani T
  • 雑誌名: PLoS Genet. 4 ページ: e1000048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heritable epigenetic mutation of a transposon-flanked gene due to lack of the chromatin-remodeling factor DDM1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Saze H, Kakutani T
  • 雑誌名: EMBO J. 26 ページ: 3641-3652
  • 査読あり
• [学会発表] シロイヌナズナのjumonjiドメイン蛋白質が転写されている遺伝子のDNA メチル化を防ぐ (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲垣宗一、三浦明日香、中村みゆき、小林啓恵、佐瀬英俊、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] シロイヌナズナのddm1 変異体自殖系統におけるDNA メチル化制御の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐々木卓、小林啓恵、佐瀬英俊、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] シロイヌナズナの転移するトランスポゾンVANDAL21のエピジェネティックな制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 付〓、小林啓恵、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] アラビドプシス属における爆発的レトロトランスポジションの再現 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林啓恵、塚原小百合、河辺昭、三浦明日香、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] シロイヌナズナにおいて転移するレトロトランスポゾンの制御機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塚原小百合、小林啓恵、河辺昭、三浦明日香、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] Genetics of DNA Methylation in Genes and Transposons in Arabidopsis (2009)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Epigenetics Holderness
  • 発表場所: NH, USA
  • 年月日: 20090809-20090814
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in Arabidopsis thaliana (2009)
  • 著者名/発表者名: Kaktani T.
  • 学会等名: The 24th Naito Conference on Nuclear Dynamics and RNA
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20090623-20090626
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in Arabidopsis (2009)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 発生生物学会シンポジウム
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20090529-20090531
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in genes and transposons in Arabidopsis thaliana (2009)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: EMBL conference on Chromatin and Epigenetics Heidelberg
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 20090513-20090517
• [学会発表] Genetics of DNAmethylation in genes and transposons in Arabidopsis (2009)
  • 著者名/発表者名: Kakutani T., Saze H,, Miura A., Inagaki S,, Kobayashi A,, Nakamura M,, Tsukahara S,, Fu Y.
  • 学会等名: 第32回分子生物学会年会シンポジウムEmerging power of epigenomics in life science
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in Arabidopsis (2008)
  • 著者名/発表者名: Saze H., Shiraishi A., Miura A., Kakutani T.
  • 学会等名: Decoding Epigenetic Code
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20081215-20081216
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in the BONSAI locus (2008)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: The 55th NIBB Conference: Frontiers of Plant Science in the 21st Century
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20080913-20080915
• [学会発表] Evolution and control of imprinted FWA genes in Arabidopsis (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto R., Kinoshita Y., Kawabe A., Kinoshita T., Takashima K., Nordborg M., Nasrallah M.E. Shimizu K.K., Kudoh H., Kakutani T.
  • 学会等名: 6^<th> NIBB-EMBL Joint Meeting : Evolution of epigenetic regulation.
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 20080317-20080319
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in the BONSAI locus (2008)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 6^<th> NIBB-EMBL Joint Meeting : Heidelberg
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 20080317-20080319
• [学会発表] シロイヌナズナを用いたエピジェネティクスの遺伝学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会 シンポジウム「クロマチンを基盤とした遺伝情報の収納と発現」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] トランスポゾンCACTAの転移を制御するクロマチン因子 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三浦明日香、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第80回大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] シロイヌナズナにおける高メチル化変異体の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐瀬英俊,白石明子,三浦明日香,角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会第80回大会ワークショップ
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] Genetics of DNA methylation in the BONSAI locus (2008)
  • 著者名/発表者名: kakutani T., Saze H., Shiraishi A., Miura A.
  • 学会等名: 第60回日本細胞生物学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-06-30
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるCACTAトランスポゾンの自己活性制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村みゆき,三浦明日香,木下由紀,木下哲,加藤正臣,角谷徹仁
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] Epigenetic inheritance of developmental variation, transposon activity, and DNA methylation in Arabidopsis thaliana. (2007)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: Developmental Biology and Biomedical Research Agra
  • 発表場所: India
  • 年月日: 20071018-20071019
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるエピジェネティックな遺伝 (2007)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: オミックスワールドの全貌～ゲノミクスからメタボロミクスまで
  • 発表場所: 生駒
  • 年月日: 20070927-20070928
• [学会発表] シロイヌナズナのインプリント遺伝子FWAの進化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤本龍、河邊昭、木下由紀、高嶋和也、木下哲、三浦明日香、角谷徹仁
  • 学会等名: 日本遺伝学会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20070919-20070921
• [学会発表] Genetic dissection of DNA methylation at the BONSAI locus Holderness (2007)
  • 著者名/発表者名: Saze H., Kakutani T.
  • 学会等名: USA
  • 年月日: 20070805-20070810
• [学会発表] インプリント遺伝子FWAの構造と発現制御の進化:反復配列の役割について (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤本龍、木下由紀、高嶋和也、木下哲、三浦明日香、角谷徹仁
  • 学会等名: 第1回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20070615-20070616
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるエピジェネティックな遺伝 (2007)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 日本エピジェネティクス研究会第1回年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20070615-20070616
• [学会発表] Epigenetic inheritance of developmental variation, transposon activity, and DNA methylation in Arabidopsis thaliana (2007)
  • 著者名/発表者名: 角谷徹仁
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会第7回春期シンポジウム
  • 発表場所: 淡路市
  • 年月日: 20070423-20070424
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.nig.ac.jp/labs/AgrGen/home-j.html