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2010 年度 実績報告書

細胞核内のミオシン‐アクチンモーターによるゲノム機能制御機構の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 21658037
研究機関東北大学

研究代表者

原田 昌彦  東北大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (70218642)

キーワード細胞核 / クロマチン / ゲノム / 染色体 / アクチンファミリー / ミオシンファミリー
研究概要

細胞質のミオシンとアクチンによる分子モーターシステムは、細胞運動や物質の輸送に重要な役割を果たしている。研究代表者らは、アクチンファミリー分子が細胞核内に存在しており、クロマチン・細胞核内の機能構造に重要な役割を果たしていることを見出している。一方で、本研究の海外研究協力者であるカレル大(チェコ)のDr.PavelHozakは、細胞核内のミオシンファミリーを見出し、遺伝子発現にこのミオシンモーターが関与することを報告している。本研究では、核内のミオシン-アクチンファミリーによるゲノム機能制御の分子機構を解明すると共に、その機構を利用した人工的な転写・分化・再生の制御に向けての応用展開を図ることを目的としている。細胞核に局在するアクチン関連タンパク質であるArp6を破壊した細胞をDT40細胞を用いて作成し、核ミオシンのダイナミクスをFRAP(消光後蛍光回復測定)によって解析したところ、そのダイナミクスに変化が観察された。また、Arp6ノックダウンによっても変化が観察された。Arp6と核内ミオシンの相互作用は、培養細胞中でタグを付加したタンパク質を免疫沈降法によって解析することで確認された。さらに、遺伝子の人工的な制御に向け、複数のコンストラクトを作成し、その機能の確認を行った。これらの研究により、細胞核内のアクチンーミオシンファミリーによるゲノム機能制御の存在と、その応用展開における重要な知見が得られた。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Actin-related proteins localized in the nucleus : from discovery to novel roles in nuclear organization2011

    • 著者名/発表者名
      Oma, Y., Harata, M.
    • 雑誌名

      Nucleus

      巻: 2 ページ: 38-46

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Actin-related protein Arp6 influences H2AZ-dependent and -independent gene expression and links ribosomal protein genes to nuclear pores2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T., et al
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 6 ページ: e1000910

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATM modulates the loading of recombination proteins onto a chromosomal translocation breakpoint hotspot2010

    • 著者名/発表者名
      Sun, J., et al
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 5 ページ: e13554

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms underlying nucleocytoplasmic shuttling of actinin-42010

    • 著者名/発表者名
      Kumeta M, et al
    • 雑誌名

      J.Cell Sci.

      巻: 123 ページ: 1020-1030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of two isoforms of the vertebrate H2A.Z histone variant2010

    • 著者名/発表者名
      Matsuda R, et al
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 38 ページ: 4263-4673

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcription-dependent rearrangements of actin and nuclear myosin I in the nucleolus2010

    • 著者名/発表者名
      Philimonenko, V.V., et al
    • 雑誌名

      Histochem.Cell Biol.

      巻: 134 ページ: 243-249

    • 査読あり
  • [学会発表] クロマチン・細胞核の機能構造を介したエピゲノム制御と環境応答2011

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] ヒト染色体安定性維持におけるINO80複合体の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      若林一陽、尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] エピジェネティック制御におけるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      日下部将之, 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 遺伝子ノックアウト細胞と用いたヒトアクチン関連タンパク質hArp5およびhArp8の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      高橋裕一朗, 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会2011年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] Roles of actin-related proteins in nuclear organization and genome function2011

    • 著者名/発表者名
      Harata M
    • 学会等名
      International Symposium "Physicochemical Field for Genetic Activities"
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 年月日
      2011-01-21
  • [学会発表] 遺伝子破壊細胞によるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      松田涼, 他
    • 学会等名
      第28回染色体ワークショップ
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] 染色体テリトリーの核内配置におけるアクチン関連タンパク質とヒストンバリアントの役割2011

    • 著者名/発表者名
      大渕恵理, 他
    • 学会等名
      第28回染色体ワークショップ
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] 核膜孔とクロマチンの相互作用によるゲノム機能制御とその進化2010

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      20101207-20101210
  • [学会発表] 細胞核内のクロマテン空間配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      北村大志, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] 遺伝子破壊細胞によるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      松田涼, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] ヒト染色体安定性維持におけるINO80クロマチンリモデリング複合体の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] アクチンファミリーおよびヒストンバリアントの核内複合体の特徴と機能2010

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      平成22年度遺伝研研究会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2010-10-21
  • [学会発表] ヒト染色体安定性維持におけるINO80クロマチンリモデリング複合体の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部・北海道支部合同支部大会
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-09-28
  • [学会発表] INO80クロマチンリモデリング複合体のゲノム安定性維持への寄与2010

    • 著者名/発表者名
      若林一陽、尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第43回研究報告会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2010-09-11
  • [学会発表] 出芽酵母アクチン関連タンパク質Arp6のゲノム安定性維持への関与2010

    • 著者名/発表者名
      中山景樹, 他
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第43回研究報告会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2010-09-11
  • [学会発表] Roles of actin-related proteins in nuclear organization and genome function2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshida T, Shimada K, Oma Y, et al
    • 学会等名
      52^<nd> Symposium of the Society for Histochemistry
    • 発表場所
      プラハ、チェコ
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] ヒト染色体安定性維持におけるINO80クロマチンリモデリング複合体の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      若林一陽、尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-06-07
  • [学会発表] ヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの同定と機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      松田涼, 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-06-07
  • [学会発表] 脊椎動物細胞核内のクロマチン空間配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の寄与と分子機構の解析2010

    • 著者名/発表者名
      北村大志, 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-06-07
  • [学会発表] ヒトアクチン関連タンパク質Arp5およびArp8の遺伝子ノックアウト細胞を用いたヒトINO80複合体のゲノム安定維持への関与の解析2010

    • 著者名/発表者名
      高橋裕一朗, 他
    • 学会等名
      日本分子生物学会第10回春季シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2010-06-07
  • [学会発表] クロマチン核内配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の機能2010

    • 著者名/発表者名
      北村大志, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] 遺伝子ノックアウト細胞を用いたヒトアクチン関連タンパク質hArp5およびhArp8の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      高橋裕一朗, 他
    • 学会等名
      第9回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] アクチン関連タンパク質Arp6のクロマチン構造変換および核構造構築への関与2010

    • 著者名/発表者名
      吉田貴人、島田健士、尾間由佳子, 他
    • 学会等名
      第62回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-05-20

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公開日: 2013-06-26  

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