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2014 年度 実績報告書

コヒーシンアセチル化制御ネットワークの解析

研究課題

研究課題/領域番号 25290065
研究機関東京大学

研究代表者

坂東 優篤  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (90360627)

研究分担者 中戸 隆一郎  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (60583044)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードコヒーシン / アセチル化 / クロマチン / ゲノム
研究実績の概要

昆虫細胞を用いた強制発現系の実験から、ESCO1は、Pds5だけでなく、Rad21やSororinに直接、相互作用することを見いだした。しかし、この両因子との結合は、本研究で同定したPds5結合領域とは異なる領域、酵素ドメインを含むC末領域を介していた。また、これらの結合は、Esco2においても見られた。このことから、この結合は、Esco1とEsco2に共通する酵素活性に依存もしくは制御に寄与している可能性が考えられた。
これまで、DNA複製がEsco2の活性の制御に寄与する可能性の結果を得ていたが、さらにヒトEsco2が、Mcm と直接的に結合する結果も得ることが出来た。Esco2によるコヒーシンのアセチル化は、Esco1とは異なりコヒーシン複合体へのSororinの安定的な結合に重要であった。また、反対にSororin自身が、Esco2によるコヒーシンの安定性に寄与する可能性を示す結果が得られ、Esco1とEsco2のコヒーシンに対する作用機序が異なることが示唆された。
ChIP-seq解析の結果から、同定したEsco2の染色体局在は、Esco1に比べかなり結合領域数は少なかったが、同定できた一部は、コヒーシン、Esco1と共局在し、アセチル化を強調して行なうことが示唆される結果が得られた。その一方で、 染色体全体で見ると、セントロメア周辺のようなヘテロクロマチン領域に局在するEsco2に特徴的な傾向を示す結果を得た。
コヒーシンやコヒーシンローダーが転写伸長に関係する因子と直接作用し、転写活性を調節する結果を得ることが出来た。

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

in vitro及び細胞強制発現を利用したEscoと相互作用因子の探索系を構築することできた。また、ChIPseq解析により染色体局在を同定し、他の因子との比較解析を進めている。さらに、コヒーシンが直接転写に関係する因子との相互作用することを見いだし、この新たな経路にEscoが関与するか研究を展開していく。このように構築した実験系及び実験結果を利用してを新たに研究を展開していくことが出来る。

今後の研究の推進方策

Escoによる相互作用因子の同定及びアセチル化領域の決定、転写反応時のEscoの染色体局在の解析、結合ドメインの解析を行なう。ここまで得られた結果を元にコヒーシンのアセチル化制御のモデル化を行なう。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Germline gain-of-function mutations in AFF4 cause a developmental syndrome functionally linking the super elongation complex and cohesin.2015

    • 著者名/発表者名
      Izumi K, Nakato R, Zhang Z, Edmondson AC, Noon S, Dulik MC, Rajagopalan R, Venditti CP, Gripp K, Samanich J, Zackai EH, Deardorff MA, Clark D, Allen JL, Dorsett D, Misulovin Z, Komata M, Bando M, Kaur M, Katou Y, Shirahige K, Krantz ID.
    • 雑誌名

      Nat Genet.

      巻: 47 ページ: 338-344

    • DOI

      10.1038/ng.3229.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromatin immunoprecipitation protocol for mammalian cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Komata M, Katou Y, Tanaka H, Nakato R, Shirahige K, Bando M.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 1164 ページ: 33-38

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-0805-9_4.

    • 査読あり
  • [学会発表] The role of Cohesin loader in transcripitional regulation2014

    • 著者名/発表者名
      Masashige Bando, Ryuichiro Nakato, Kazuhiro Akiyama, Hiroshi Tanaka, Yuki Katou, Katsuhiko Shirahige
    • 学会等名
      The 4D nucleosome 2014
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-20
  • [学会発表] 転写調節におけるコヒーシンローダーの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      坂東優篤、中戸隆一郎、秋山和弘、田中博志、加藤由起、白髭克彦
    • 学会等名
      日本分子生物学会第38年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-12-02

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公開日: 2016-06-01  

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