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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23370004
• 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: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 名古屋市立大学 (2012-2013); 独立行政法人理化学研究所 (2011)
• 研究代表者: 中山 潤一 名古屋市立大学, システム自然科学研究科, 准教授 (60373338)
• 連携研究者: 林 亜紀 独立行政法人理化学研究所, クロマチン動態研究チーム, 研究員 (80399534)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 遺伝子 / 発現制御 / ヘテロクロマチン / RNA干渉 / 分裂酵母

研究概要

本研究では、真核生物の染色体機能やエピジェネティックな遺伝子発現制御に重要なヘテロクロマチンが、どのように確立・維持されるのか、そのメカニズムの解明を目指した。クロマチン研究の優れたモデルである分裂酵母を用いた遺伝学的なスクリーニングによって、新規RNAi関連因子としてErs1とDsh1を単離し、詳細な解析からそれらがRNAi経路のエフェクター複合体をリクルートし、siRNAの産生を促進することでヘテロクロマチン形成に関与している事を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Biochemical and structural properties of Heterochromatin Protein 1 : understanding its role in chromatin assembly (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishibuchi G & Nakayama J
  • 雑誌名: J. Biochem 巻: (in press)
  • DOI: 10.1093/jb/mvu032
• [雑誌論文] Spt6 prevents transcription- coupled loss of posttranslationally modified histone H3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato H, Okazaki K, Iida T, Nakayama J, Murakami Y, & Urano, T
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 3 ページ: 2186
  • DOI: 10.1038/srep02186
• [雑誌論文] Single cell visualization of yeast gene expression shows correlation of epigenetic switching between multiple heterochromatic regions through multiple generations (2013)
  • 著者名/発表者名: Mano Y, Kobayashi T, Nakayama J, Uchida H, & Oki M
  • 雑誌名: PLoS Biol 巻: 11 ページ: e1001601
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1001601
• [雑誌論文] C-terminus of the Sgf73 subunit of SAGA and SLIK is important for retention in the larger complex and for heterochromatin boundary function (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamata K, Hatanaka A, Goswami G, Shinmyozu K, Nakayama J, Urano T, Hatashita M, Uchida H, & Oki M
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 18 ページ: 823-37
  • DOI: 10.1111/gtc.12075
• [雑誌論文] A novel RNAi protein, Dsh1, assembles RNAi machinery on chromatin to amplify heterochromatic siRNA (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawakami K, Hayashi A, Nakayama J, & Murakami Y
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 26 ページ: 811-1824
  • DOI: 10.1101/gad.190272.112
• [雑誌論文] Intrinsic nucleic acid-binding activity of Chp1 chromodomain is required for heterochromatic gene silencing (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishida M, Shimojo H, Hayashi A, Kawaguchi R, Ohtani Y, Uegaki K, Nishimura Y & Nakayama J
  • 雑誌名: Mol. Cell 巻: 47 ページ: 228-41
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2012.05.017
• [雑誌論文] Two different RFC proteins, Ctf18 and RFC1 separately control PCNA-CRL4Cdt2-mediated Cdt1 proteolysis during S phase and following UV-irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiomi Y, Ishii T, Hayashi A, Shinmyozu K, Nakayama J, Sugasawa K, & Nishitani H
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 巻: 32 ページ: 2279-88
  • DOI: 10.1128/MCB.06506-11
• [雑誌論文] Heterochromatin protein 1 homologue Swi6 acts in concert with Ers1 to regulate RNAi-directed heterochromatin assembly (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayashi A, Ishida M, Kawaguchi R, Urano T, Murakami Y, & Nakayama J
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 109 ページ: 6159-64
  • DOI: 10.1073/pnas.1116972109
• [雑誌論文] Fub1p, a novel protein isolated by boundary screening, binds the proteasome complex (2011)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka A, Chen B, Sun JQ, Mano Y, Funakoshi M, Kobayashi H, Ju Y, Mizutani T, Shinmyozu K, Nakayama J, Miyamoto K, Uchida H, & Oki M
  • 雑誌名: Genes Genet Syst 巻: 86 ページ: 305-314
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ggs/86/5/86_5_305/_article
• [雑誌論文] RNA and epigenetic silencing : Insight from fission yeast (2011)
  • 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 silencing (2011)
  • 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
• [学会発表] Posttranslational modifications of HP1 regulate its function in heterochromatin formation (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山潤 一
  • 学会等名: Keystone Symposia "Chromatin mechanisms and cell physiology"
  • 発表場所: Oberstdorf Haus(ドイツ, オーベルストドルフ)
  • 年月日: 2014-03-25
• [学会発表] ヘテロクロマチンタンパク質HP1 による高次クロマチン構造形成の分子機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一
  • 学会等名: 平成25年度遺伝研研究会
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
  • 年月日: 2013-10-17
• [学会発表] ヘテロクロマチンタンパク質HP1 による高次クロマチン構造形成のメカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] Roles of chromodomain proteins in higher-order chromatin assembly (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一
  • 学会等名: エピジェネティクス国際シンポジウム
  • 発表場所: グランディア芳泉(福井県あわら市)
  • 年月日: 2013-09-02
• [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素RBP2 と相互作用する因子の探索と転写調節における役割の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西淵剛平
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県福岡市)
  • 年月日: 20121211-14
• [学会発表] 分裂酵母の遺伝子サイレンシングにおけるクロモドメインタンパク質の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県福岡市)
  • 年月日: 20121211-14
• [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素RBP2 と相互作用する因子の探索と転写調節における役割の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西淵剛平
  • 学会等名: 第6回エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター(東京都千代田区)
  • 年月日: 20120514-15
• [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: ホテルニュー水戸屋(仙台市)
  • 年月日: 2012-01-26
• [学会発表] Roles of chromodomain proteins in higher-order chromatin assembly (2011)
  • 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: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 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: 神奈川大学(神奈川県平塚市)
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] Roles of chromodomain proteins in RNAi-directed heterochromatin assembly (2011)
  • 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)
  • 年月日: 2011-06-30
• [図書] エピジェネティクスキーワード事典 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一, 他
  • 総ページ数: 43-51
  • 出版者: 羊土社
• [図書] エピジェネティクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一, 他
  • 総ページ数: 49-65
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 染色体と細胞核のダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一, 他
  • 総ページ数: 79-93
  • 出版者: 化学同人
• [図書] ヘテロクロマチン構造の形成とサイレンシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山潤 一
  • 総ページ数: 565-70
  • 出版者: 日本生化学会生化学
• [図書] 実験医学2012年9月号「ヘテロクロマチン構造からみる非コードDNA と染色体」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一
  • 総ページ数: 2221-2227
  • 出版者: 羊土社
• [図書] ヘテロクロマチンタンパク質HP1 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一
  • 総ページ数: 466-467
  • 出版者: 生体の科学
• [図書] 高次クロマチン構造とノンコーディングRNA (2011)
  • 著者名/発表者名: 中山潤一
  • 総ページ数: 699-705
  • 出版者: 秀潤社, 細胞工学
• [備考]
  • URL: http://www.nsc.nagoya-cu.ac.jp/~jnakayam/