クロマチンインスレーターの多機能性と超ゲノム制御の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22390055
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 中尾 光善 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00217663)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 遺伝子 / 転写 / インスレーター / エンハンサー / CTCF

研究概要

クロマチンインスレーターは、 ゲノム上の個々の遺伝子および遺伝子座を調節するための境界を形成している。 インスレーター結合タンパク質 CTCF がクロマチン・ループを形成することで、エンハンサー、プロモーター、インスレーターの相互作用が規定されることを見出した。染色体コンフォメーション捕捉法を用いて、ヒト遺伝子座(炎症性サイトカイン TNF/LT、 サイクリン依存性キナーゼ阻害因子 INK4/ARF) の高次構造を解析した。 クロマチン ・ ループの形成とその動態が、 炎症応答に働く TNF/LT 遺伝子座、 細胞老化で働く INK4/ARF遺伝子座の発現制御に不可欠であった。インスレーターの機能の観点から、超ゲノム(エピゲノム)による生命情報発現の機序のひとつを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] FAD-dependent lysine demethylase LSD1regulates cellular energy expenditure (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Hino, A. Sakamoto, K. Nagaoka, K.Anan, Y. Wang, S. Mimasu, T. Umehara, S.Yokoyama, K. Kosai, and M. Nakao
  • 雑誌名: Nature Commun 巻: 3 ページ: 758
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higher-orderchromatin regulation and differentialgene expression in human tumor necrosisfactor/lymphotoxin locus inhepatocellular carcinoma cells (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, K. Ishihara, A. Hirosue,S. Watanabe, S. Hino, H. Ojima, Y. Kanai,Y. Sasaki, and M. Nakao
  • 雑誌名: Mol. Cell.Biol 巻: 32 ページ: 1529-1541
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative assessment of higher-orderchromatin structure of the INK4/ARF locusin human senescent cells (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Hirosue, K. Ishihara, K. Tokunaga,T. Watanabe, N. Saitoh, T. Chandra, M.Narita, M. Shinohara, and M. Nakao
  • 雑誌名: Aging Cell 巻: 11 ページ: 553-556
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rb/E2F1 regulate innate immunereceptor Toll-like receptor 3 inepithelial cells (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Taura, M.A. Suico, K. Koyama, K.Komatsu, R. Miyakita, C. Matsumoto, E.Kudo, R. Kariya, H. Goto, S. Kitajima, C.Takahashi, T. Shuto, M. Nakao, S. Okada,and H. Kai
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol 巻: 32 ページ: 1581-1590
  • 査読あり
• [雑誌論文] The distribution of phosphorylated SR proteins andalternative splicing are regulated byRANBP2 (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Saitoh, C. Sakamoto, M. Hagiwara, L.T.Agredano-Moreno, L.F. Jimenez-Garcia, andM. Nakao
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 23 ページ: 1115-1128
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of methyl-bindingproteins in chromatin organization andepigenome maintenance (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Fournier, N. Sasai, M. Nakao and P.A.Defossez
  • 雑誌名: Brief Funct.Genomics 巻: 11 ページ: 251-264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hmga1is differentially expressed and mediatessilencing of the Cd4/Cd8 loci in T celllineages and leukemic cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Xi, S. Watanabe, Y. Hino, C. Sakamoto,Y. Nakatsu, S. Okada, and M. Nakao
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 103 ページ: 439-447
  • 査読あり
• [雑誌論文] CRAG protects neuronal cellsagainst cytotoxicity of expandedpolyglutamine protein partially viac-Fos-dependent AP-1 activation (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nagashima, T. Fukuda, Y. Kubota, A.Sugiura, M. Nakao, R. Inatome, and S.Yanagi
  • 雑誌名: J. Biol.Chem 巻: 286 ページ: 5015-5022
  • 査読あり
• [雑誌論文] MCAF1 and Synergistic activation ofthe transcription of Epstein-Barr viruslytic genes by Rta and Zta (2010)
  • 著者名/発表者名: L-K. Chang, J-Y. Chuang, M. Nakao, S-T.Liu
  • 雑誌名: Nucleic AcidsRes 巻: 38 ページ: 4687-4700
  • 査読あり
• [雑誌論文] The p150 subunit of CAF-1 causesassociation of SUMO2/3 with the DNAreplication foci (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Uwada, N. Tanaka, Y. Yamaguchi, Y.Uchimura, K. Shibahara, M. Nakao, and H.Saitoh
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res.Commun 巻: 391 ページ: 407-413
  • 査読あり
• [学会発表] 高次エピゲノム機構による細胞プログラムの制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善、石原宏、斉藤典子
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会(シンポジウム:生命活動における高次エピゲノム制御の分子基盤)
  • 発表場所: 第85回日本生化学会大会(シンポジウム:生命活動における高次エピゲノム制御の分子基盤)
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素 LSD1 による癌代謝制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂元顕久、日野信次朗、長岡克弥、阿南浩太郎、高瀬隆太、中尾光善
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会(シンポジウム:ミトコンドリア応答性から見る細胞機能解析:ミトコンドリア研究の新しい視点)
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] Epigeneticregulation of cellular energy flow byFAD-dependent LSD1 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、阿南浩太郎、高瀬隆太、中尾光善
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会(シンポジウム : Networks oftranscription and metabolism: physiology,diseases, and structural basis)
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-15
• [学会発表] MCAF1/SETDB1 リジンメチル化酵素複合体の細胞老化における役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹井信広、中尾光善
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会(ワークショップ:分子修飾による転写とエピジェネティック制御のクロストーク)
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] 細胞のエネルギー戦略とエピジェネティクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、阿南浩太郎、高瀬隆太、中尾光善
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会(ワークショップ:生命現象をエネルギー代謝から理解する)
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] David M. Gilbert.核内クロマチン相互作用解析により明らかになったマウス ES 細胞分化過程で制御を受ける染色体ドメインの特殊なクロマチン折りたたみ原理 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹林慎一郎、 中尾光善
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会(ワークショップ:細胞核構造体によるエピゲノム制御機構)
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] 細胞核形態の定量的解析によるiPS 細胞の識別 (2012)
  • 著者名/発表者名: 徳永和明、斉藤典子、Goldberg Ilya G、中尾光善
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会(ワークショップ:核内構造ネットワーク:分子構築と高次生命機能への寄与)
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Gene regulation and cellfunction mediated by epigenetic factors.8th 3R Symposium (International Symposiumon DNA Replication (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakao
  • 学会等名: Recombination andRepair
  • 発表場所: (Awaji yumebutaiinternational conference center)
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善、坂元顕久、日野信次朗
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第57回大会(シンポジウム:エピジェネティクス研究の新展開)
  • 発表場所: 京王プラザホテル
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] 細胞核の画像定量解析による細胞状態の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 斉藤典子、徳永和明、松森はるか、田代聡、中尾光善
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第55回大会ワークショップ
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] エピジェネティクス機構による細胞制御と病態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第35回日本基礎老化学会(特別講演)
  • 発表場所: 東邦大学習志野キャンパス
  • 年月日: 2012-07-26
• [学会発表] エピジェネティクス機構による細胞病態と治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第18回日本遺伝子治療学会学術集会(シンポジウム)
  • 発表場所: ホテル熊本テルサ
  • 年月日: 2012-06-29
• [学会発表] エピジェネティクス機構による細胞制御と病態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第55回日本腎臓学会(教育講演)
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2012-06-02
• [学会発表] Nucleocytoplasmic transport isinvolved in nuclear architectureregulation (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Saitoh, K. Tokunaga, S. Tomita, A.M.Osama, H. Matsumori, C. Sakamoto, and M.Nakao
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会(ワークショップ)
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] クロマチン因子によるエピジェネティックな細胞制御と病態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善、日野信次朗、石原宏
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会(シンポジウム:エピゲノムの静と動 - 維持、形成、リプログラミング)
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 脂肪細胞のエネルギー戦略に関わるエピジェネティクス機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、阿南浩太郎、中尾光善
  • 学会等名: 第32回日本肥満学会(シンポジウム:脂肪細胞生物学の最前線)
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] エピジェネティクス機構による細胞制御と病態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善、石原宏、日野信次朗
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会(シンポジウム:クロマチンダイナミクスによるエピジェネティクスの分子機構)
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 細胞核内構造体に関わるSUMO 化とリン酸化修飾 (2011)
  • 著者名/発表者名: 斉藤典子、徳永和明、冨田さおり、斉藤寿仁、中尾光善
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会(ワークショップ)
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] エピジェネティクス機構による細胞制御と老化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第11回日本抗加齢医学会総会(シンポジウム:加齢疾患とエピジェネティクス)
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] エピジェネティクス機構による細胞制御と病態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第65回日本栄養・食糧学会大会サテライトシンポジウム(ネスレ栄養科学会議「栄養とエピジェネティクス」
  • 発表場所: お茶の水女子大学
  • 年月日: 2011-05-14
• [学会発表] 肥満におけるエネルギー代謝のエピジェネティック制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善、坂元顕久、長岡克弥、日野信次朗
  • 学会等名: 第84回日本内分泌学会学術集会(シンポジウム:肝臓の糖代謝制御と転写調節)
  • 発表場所: 神戸国際会議場・神戸国際展示場
  • 年月日: 2011-04-21
• [学会発表] 肥満におけるエネルギー代謝のエピジェネティック制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、中尾光善
  • 学会等名: 第84回日本内分泌学会学術集会(ミニシンポジウム:内分泌学におけるエピジェネティクス)
  • 発表場所: 神戸国際会議場・神戸国際展示場
  • 年月日: 2011-04-21
• [学会発表] Nuclearsub-structure formation that is regulatedby the Ran-RanBP2 system (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Saitoh, K. Tokunaga, S. Tomita, C.Sakamoto, and M. Nakao
  • 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(シンポジウム:細胞核ダイナミクス研究と病態学研究の融合)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] リジン脱メチル化酵素 LSD1 によるエネルギー恒常性の調節 (2010)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、中尾光善
  • 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(ワークショップ:疾患エピジェネティクスの最前線)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] エピジェネティクス機構による細胞制御と病態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 学会等名: 第60回体質医学会総会
  • 発表場所: くまもと県民交流館パレア
  • 年月日: 2010-10-16
• [図書] エピゲノム修飾を標的とした癌治療ポテンシャル (2012)
  • 著者名/発表者名: 冨田さおり、笹井信広、日野信次朗、中尾光善
  • 総ページ数: 91-97
  • 出版者: 日本臨床
• [図書] 基礎の基礎、3D-エピゲノムが生む新たな生命情報 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善 監修
  • 総ページ数: 858-862
  • 出版者: 細胞工学
• [図書] 細胞核内構造の計測・分類、3D- エピゲノムが生む新たな生命情報 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善 監修
  • 総ページ数: 870-876
  • 出版者: 細胞工学
• [図書] エピジェネティック制御、シグナル伝達キーワード事典 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本雅、仙波憲太郎、山梨裕司 編集
  • 総ページ数: 327-334
  • 出版者: 羊土社
• [図書] エピジェネティクス機構による代謝制御と病態、栄養とエピジェネティクス-食による身体変化と生活習慣病の分子機構- (2012)
  • 著者名/発表者名: ネスレ栄養科学会議監修
  • 総ページ数: 63-73
  • 出版者: 建帛社
• [図書] 遺伝情報の発現制御-転写機構からエピジェネティクスまで (2012)
  • 著者名/発表者名: David S. Latchman 原著、五十嵐和彦、深水昭吉、山本雅之 監訳
  • 総ページ数: 365-385
  • 出版者: メディカル・サイエンス・インターナショナル
• [図書] 概論-エピジェネティック遺伝:生命情報のメモリーに迫る、代謝エピジェネティクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善 編
  • 総ページ数: 2204-2210
  • 出版者: 実験医学
• [図書] 癌代謝とエピジェネティクス、代謝エピジェネティクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善 編
  • 総ページ数: 2231-2235
  • 出版者: 実験医学
• [図書] エピジェネティクス機構による細胞制御と病 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中尾光善
  • 総ページ数: 47-49
  • 出版者: 日本体質医学会雑誌
• [図書] エピジェネティクス (2010)
  • 著者名/発表者名: C. David Allis, ThomasJenuwein, Danny Reinberg 編、堀越正美 監訳
  • 総ページ数: 269-290
  • 出版者: 培風館
• [図書] エピジェネティクスと病気
  • 著者名/発表者名: 佐々木裕之、中尾光善、中島欽一編
  • 出版者: メディカル・ドゥ
• [図書] 染色体と細胞核のダイナミクス
  • 著者名/発表者名: 平岡泰・原口徳子 編
  • 出版者: 化学同人
• [図書] DNA メチル化を介した転写制御機構、エピジェネティクスと疾患
  • 著者名/発表者名: 牛島俊和、塩田邦郎、田嶋正二、吉田稔編
  • 出版者: 実験医学
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/divisions/medical_cell_biology/
• [産業財産権] 誘導多能性幹細胞の識別方法 (2011)
  • 発明者名: 中尾光善、斉藤典子、徳永和明、小林民代
  • 権利者名: オリンパス株式会社、熊本大学
  • 産業財産権番号: 特願 2011-091405
  • 出願年月日: 2011-04-15