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2011 年度 実績報告書

ヘテロクロマチン構造の確立と維持を制御する分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 23370004
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

中山 潤一  独立行政法人理化学研究所, クロマチン動態研究チーム, チームリーダー (60373338)

キーワードヘテロクロマチン / RNAi / ユビキチン化
研究概要

本研究では、優れたモデル生物である分裂酵母を用いて、RNAi因子の機能解析とヒストンメチル化酵素複合体CtRCの解析を進め、ヘテロクロマチン構造確立の分子メカニズムを解明することを目的とし以下の研究を遂行した。
【1】新規RNAi因子の機能解析:先行して実施した研究によって、機能未知のRNAi因子であるers1の変異体を単離し、この変異体の表現型がhrr1とclr4の発現によって抑圧されることを見出していた。本年度は、免疫沈降法、酵母ツーハイブリッド法によって三者の関係を解析し、実際にErs1がHrr1と結合する事を明らかにした。また、Ers1はClr4とは直接相互作用しないが、その下流で働くSwi6/HP1と結合することを明らかにした。さらにChlP解析によって、Ers1とHrr1のヘテロクロマチン局在にSwi6が重要な役割を果たす事を明らかにした。以上の結果より、Ers1はSwi6とHrr1を含むRDRC複合体を結びつける仲介的な役割を果たす因子であることが強く示唆された。
【2】CLRC複合体の機能とRNAi:ヒストンメチル化酵素であるClr4は、ユビキチン化に関わるCul4とともにCLRC複合体を形成しているが、そのユビキチン化活性がClr4の機能とどのように関連するのか、実際の標的分子も含めて明らかにされていない。本研究ではまずタグを付加したヘテロクロマチン関連因子を電気泳動で分離、検出し、その分子泳動度の変化からユビキチン化の候補となる因子をスクリーニングした。また実際にclr4やriklの変異によって候補因子のユビキチン化が変化するかどうか解析を行った。現在までに約50のヘテロクロマチン関連因子を検討し、複数の候補因子を同定した。これら候補因子が実際にCLRCによってユビキチン化されているかさらに検討を進める。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

交付申請書に記載したとおりErs1の機能解析を進め、Hrr1とSwi6との関連を明らかにすることに成功した。CLRC複合体の機能解析について、申請書では生化学的解析による検討を中心に記載していたが、実際には同時並行していた基質のスクリーニングを優先して進めた。生化学的解析については来年度以降継続して進める予定。

今後の研究の推進方策

新規RNAi因子であるErs1の機能解析については、順調に進展しており論文として成果を発表できると思われる。今後さらに遺伝学的な解析を継続して進めRNAi経路を制御する因子の解析を進める予定である。またCLRC複合体の機能解析については、基質のスクリーニングと生化学的解析を平行して進める予定。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] RNA and epigenetic silencing : Insight from fission yeast2011

    • 著者名/発表者名
      Goto DB & Nakayama J
    • 雑誌名

      Dev Growth Differ

      巻: 54 ページ: 129-141

    • DOI

      10.1111/j.1440-169X.2011.01310.x

  • [雑誌論文] Roles of fission yeast Grc3 in ribosomal RNA processing and heterochromatic gene silencing2011

    • 著者名/発表者名
      Kitano E, Hayashi A, Kanai D, Shinmyozu K, & Nakayama J
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: 286 ページ: 15391-402

    • DOI

      10.1074/jbc.M110.201343

  • [雑誌論文] Fub1, a novel protein isolated by boundary screening, binds the proteasome complex2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Hatanaka
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 86 ページ: 305-314

    • DOI

      10.1266/ggs.86.305

    • 査読あり
  • [学会発表] 分裂酵母ヘテロクロマチン形成におけるChp1の役割2012

    • 著者名/発表者名
      中山潤一
    • 学会等名
      第29回染色体ワークショップ
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2012-01-26
  • [学会発表] Roles of chromodomain proteins in higher-order chromatin assembly2011

    • 著者名/発表者名
      中山潤一
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜市(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-15
  • [学会発表] 高次クロマチン構造の形成と維持の分子機構2011

    • 著者名/発表者名
      中山潤一
    • 学会等名
      第62回染色体学会年会
    • 発表場所
      横浜市(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-12
  • [学会発表] Roles of chromodomain proteins in RNAi-directed heterochromatin assembly2011

    • 著者名/発表者名
      中山潤一
    • 学会等名
      第6回国際分裂酵母学会
    • 発表場所
      ボストン(アメリカ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-30

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公開日: 2013-06-26  

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