メディエーター複合体による液相形成とその転写制御機構の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22401
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 高橋 秀尚 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (30423544)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2021-03-31
• キーワード: 転写制御 / RNAポリメラーゼII / 液ー液相分離

研究実績の概要

これまでの研究で、メディエーター複合体は、そのサブユニットMed26によって、転写伸長因子を含む複合体Super elongation complex（SEC）とLittle elongation complex（LEC）をそれぞれ異なる遺伝子領域にリクルートし、転写を制御することを明らかにした。最近、Med26とSECがポリAのある遺伝子の転写伸長を制御し、一方で、Med26とLECはポリAのない遺伝子（small nuclear RNAや複製依存性ヒストン遺伝子など）の転写終結を制御することを明らかとした。さらに、LECは核内の代表的な凝集体の1つであるCajalボディにおいて機能し、そこでポリAの無い遺伝子の転写を制御することがわかってきた。本研究では、LECの転写制御の場（液滴）として機能するCajalボディに着目し、その構成因子の網羅的同定法の確立を行った。Cajalボディ構成因子を網羅的に同定するために、Cajalボディのマーカータンパク質であるCoilinの抗体を用いて、Cajalボディ近傍のタンパク質をin situでビオチン化した。ビオチン化されたタンパク質を、アビジンビーズを用いて精製し、質量分析計を用いて網羅的に同定した。さらに、Cajalボディに含まれるゲノムDNA領域やnon-coding RNAも同定するために、ビオチン化タンパク質と共精製されるDNAとRNA成分も次世代シークエンサーを用いて網羅的に同定した。

研究成果

• [国際共同研究] ストワーズ医学研究所(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: ストワーズ医学研究所
• [雑誌論文] Gain-of-Function MN1 Truncation Variants Cause a Recognizable Syndrome with Craniofacial and Brain Abnormalities. (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyake N*, Takahashi H, Nakamura K, Isidor B, Hiraki Y, Koshimizu E, Shiina M, Sasaki K, Suzuki H, Abe R, Kimura Y, Akiyama T, Tomizawa SI, Hirose T, Hamanaka K, Miyatake S, Mitsuhashi S, Mizuguchi T, Takata A, Obo K, Kato M, Ogata K, Matsumoto N*
  • 雑誌名: Am J Hum Genet 巻: 106(1) ページ: 13-25
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2019.11.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of Mediator and Little Elongation Complex in transcription termination. (2020)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H*, Ranjan A, Chen S, Suzuki H, Shibata M, Hirose T, Hirose H, Sasaki K, Abe R, Takigawa I, Tsukiyama T, Watanabe M, Fujii S, Iida M, Yamamoto J, Yamaguchi Y, Suzuki Y, Matsumoto M, Nakayama I. K, Washburn P. M, Saraf A, Florens L, Sato S, Tomomori-Sato C, Conaway C.R, Conaway W.J*, Hatakeyama S*
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 11(1) ページ: 1063
  • DOI: 10.1038/s41467-020-14849-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shank2 binds to aPKC and controls tight junction formation with Rap1 signaling during establishment of epithelial cell polarity. (2020)
  • 著者名/発表者名: Sasaki K*, Kojitani N, Hirose H, Yoshihama Y, Suzuki H, Shimada M, Takayanagi A, Yamashita A, Nakaya M, Hirano H, Takahashi H*, Ohno S*
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 31(1) ページ: 107407
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2020.02.088
  • 査読あり
• [雑誌論文] NONO Is a Negative Regulator of SOX2 Promoter. (2020)
  • 著者名/発表者名: Liang S, Takahashi H, Hirose T, Kuramitsu Y, Hatakeyama S, Yoshiyama H, Wang R, Hamada J, Hisashi Iizasa H*
  • 雑誌名: Cancer Genomics & Proteomics 巻: 17 ページ: 359-367
  • DOI: 10.21873/cgp.20195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bromodomain-containing protein 4 regulates interleukin-34 expression in mouse ovarian cancer cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Han N, Anwar D, Hama N, Kobayashi T, Suzuki H, Takahashi H, Wada H, Otsuka R, Baghdadi M, Seino K*
  • 雑誌名: Inflammation and Regeneration 巻: 40 ページ: 25
  • DOI: 10.1186/s41232-020-00129-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] A phospho-switch controls RNF43-mediated degradation of Wnt receptors to suppress tumorigenesis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tsukiyama T*, Zou J, Kim J, Ogamino S, Shino Y, Masuda T, Merenda A, Matsumoto M, Fujioka Y, Hirose T, Terai S, Takahashi H, Ishitani T, Nakayama I. K, Ohba Y, Koo B, and Hatakeyama S.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 11(1) ページ: 4586
  • DOI: 10.1038/s41467-020-18257-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] A substrate-trapping strategy to find E3 ubiquitin ligase substrates identifies Parkin and TRIM28 targets. (2020)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M, Saeki Y, Takahashi H, Ohtake F, Yoshida Y, Kasuga Y, Kondo T, Yaguchi H, Suzuki M, Ishida H, Tanaka K, Hatakeyama S*
  • 雑誌名: Commun Biol 巻: 3(1) ページ: 592
  • DOI: 10.1038/s42003-020-01328-y
  • 査読あり
• [備考] https://ycu-molecularbiology.jp/