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2015 年度 実績報告書

ヒストンの化学修飾を介したヌクレオソーム構造変換反応の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24370052
研究機関東京大学

研究代表者

堀越 正美  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (70242089)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードヒストンシャペロン / ヌクレオソーム / 化学修飾 / 構造変換 / ヌクレオソームアセンブリー / ヌクレオソームディスアセンブリー / ヒストン / ヒストンバリアント
研究実績の概要

修飾ネットワーク構造を介したヌクレオソーム構造変換機構については、ヒストン (H3-H4)2四量体からH3-H4二量体への変換(Nature, 2007)及びヒストン修飾からヌクレオソーム構造変換(PNAS, 2010)の知見を得、その成果を踏まえて個々の素反応での特異性がどのように生まれるのかを解析し、多様な外部情報の縮小化の仕組みを解明することに努めた。一方で、ヌクレオソーム表面の機能ドメインの解析を更に進めた(Genes Cells, 2012)上に、新しい方法を導入し、H2A型及びHtz1型ヌクレオソームの機能性の差異を検出するために両複合体共通サブユニットの機能解析を進め、明らかにした(PNAS, 2014)。この解析は、複数の複合体中の共通サブユニットの機能を明らかにしたもので、数十年来の難題だったが、今回初めて知見が得られた。更に、ヒストンModification web theory (Genes Cells, 2009)を提出したものの、4種類のヒストンテイル領域が生存に必須でないといった知見が研究の進展を阻んでいたが、1種類のテイル領域が生存に必須であること、生存を脅かさない欠損株では、H3の修飾が変わらない知見を得、多重点変異テイル領域を用いた新しい研究展開を示すことになり、web内で起こる仕組みをようやく明らかにすることができた(論文作成中)。以上の知見は非常に新しい研究展開を含んでおり、現在、i) 多様化を極めた多細胞生物ヌクレオソーム内の共通サブユニットの機能解析、ii) テイル領域内の修飾ネットワーク構造が示す頑強性の仕組みの更なる解析を進めている(論文準備中)。また、30年来の報告者の課題であった転写開始システムの起源に関する解析に大きな進展が見られ、約30億年前のシステムを明らかにすることになった(論文投稿中)。

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

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Interaction of the Jhd2 H3K4 demethylase with chromatin is promoted by histone H2A surfaces and restricted by H2B ubiquitylation2015

    • 著者名/発表者名
      F.Huang, S.Ramakrishnan, C.Pflueger, T.J.Parnell, M.M.Kasten, S.L.Currie, N.Bhachech, M.Horikoshi, B.J.Graves, S.Bhaskara, B.R.Cairns & M.B.Chandrasekharan
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 290 ページ: 28760-28777

    • DOI

      10.1074/jbc.M115.693085.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Roles of residues of common subunits within major and variant nucleosome complexesUncovering ancient transcription systems with a novel evolutionary indicator2016

    • 著者名/発表者名
      堀越 正美
    • 学会等名
      Keystone Symposia- Chromatin and Epigenetics
    • 発表場所
      ウィスラー(カナダ ブリティッシュコロンビア州)
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-24
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roles of residues of common subunits within major and variant nucleosome complexes2016

    • 著者名/発表者名
      堀越 正美
    • 学会等名
      Keystone Symposia-Enhancer Malfunction in CancerJoint meeting:Noncoding RNAs in Health and Disease
    • 発表場所
      サンタフェ(米国 ニューメキシコ州)
    • 年月日
      2016-02-21 – 2016-02-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 頑強性・脆弱性:要素からシステムまでの横断的理解2015

    • 著者名/発表者名
      堀越 正美
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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