ポリコム群抑制クロマチン形成におけるＣｐＧ配列認識の意義の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23249015
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 古関 明彦 国立研究開発法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, グループディレクター (40225446)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: ポリコム群 / CpG配列 / クロマチン / エピジェネティクス / マウス

研究実績の概要

CpGアイランド（CGI）は、エピジェネティック制御のためのプラットフォームとなっていること、そして、その長さやDNAメチル化状態がエピジェネティック制御の選択性を決定する因子となっている可能性がある。本研究では，CGIがどのように認識されてポリコム群による抑制クロマチンを樹立するのか、CpG配列のメチル化状態を読み取りうる構造であるCXXCモチーフとSRAドメインに焦点を絞った解析を開始した。CXXCモチーフタンパクをコードするCxxc1はエンハンサー領域とプロモーター領域に結合する。すでに活性化された遺伝子においては、プロモーターに結合し、Set1複合体の一部としてH３K４メチル化維持に必須であることが示された。一方、ES細胞における転写抑制を受けている長いCGIを保持する遺伝子群においては、エンハンサーとプロモーターを機能的にリンクし、発現活性化に寄与することを明らかにしてきた。一方、別のCXXCタンパクであるKDM2Bを用いた解析では、ES細胞から胚様体への分化過程において、発現が誘導的に抑制される遺伝子においてKDM2Bやそれと複合体を形成するPCGF1が必要であることを示した。また、その過程はポリコム群複合体のリクルートメントを介するものであることを明らかにした。現在、その分子メカニズムについての解析を進めている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] De novo DNA methylation drives 5hmC accumulation in mouse zygotes (2016)
  • 著者名/発表者名: Amouroux R, Nashun B, Shirane K, Nakagawa S, Hill PW, D'Souza Z, Nakayama M, Matsuda M, Turp A, Ndjetehe E, Encheva V, Kudo NR, Koseki H, Sasaki H, Hajkova P
  • 雑誌名: Nat Cell Biol. 巻: 18 ページ: 225-33
  • DOI: 10.1038/ncb3296
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RING1 proteins contribute to early proximal-distal specification of the forelimb bud by restricting Meis2 expression (2016)
  • 著者名/発表者名: Yakushiji-Kaminatsui N, Kondo T, Endo TA, Koseki Y, Kondo K, Ohara O, Vidal M, Koseki H
  • 雑誌名: Development 巻: 143 ページ: 276-85
  • DOI: 10.1242/dev.127506
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Polycomb repressive complex PRC1 spatially constrains the mouse embryonic stem cell genome (2015)
  • 著者名/発表者名: Schoenfelder S, Sugar R, Dimond A, Javierre BM, Armstrong H, Mifsud B, Dimitrova E, Matheson L, Tavares-Cadete F, Furlan-Magaril M, Segonds-Pichon A, Jurkowski W, Wingett SW, Tabbada K, Andrews S, Herman B, LeProust E, Osborne CS, Koseki H, Fraser P, Luscombe NM, Elderkin S
  • 雑誌名: Nat Genet. 巻: 47 ページ: 1179-86
  • DOI: 10.1038/ng.3393
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Polycomb Complex PRC1 Preserves Intestinal Stem Cell Identity by Sustaining Wnt/β-Catenin Transcriptional Activity (2015)
  • 著者名/発表者名: Chiacchiera F, Rossi A, Jammula S, Piunti A, Scelfo A, Ordóñez-Morán P, Huelsken J, Koseki H, Pasini D
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 18 ページ: 91-103
  • DOI: 10.1016/j.stem.2015.09.019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Protoracted NP95 binding to hemimethlated 1 DNA disrupts SETB1-mediated proviral silencing (2016)
  • 著者名/発表者名: 古関明彦
  • 学会等名: International Symposium on "Chromosome Orchestration System", Osaka University
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • 年月日: 2016-03-02 – 2016-03-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 形態形成のエピジェネティック制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古関明彦
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー エピジェネティクス－分子機構から高次機能まで－
  • 発表場所: 大阪大学蛋白質研究所1階講堂（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-12-11 – 2015-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] Protracted NP95 binding to hemimethylated DNA disrupts proviral silencing (2015)
  • 著者名/発表者名: 古関明彦
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-04 – 2015-12-04
  • 国際学会 / 招待講演