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2015 年度 実績報告書

細胞核内に人為的に作成したアクチン繊維によるエピジェネティック操作基盤の創出

研究課題

研究課題/領域番号 25660286
研究機関東北大学

研究代表者

原田 昌彦  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70218642)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード細胞核 / アクチン / エピジェネティクス
研究実績の概要

クロマチンは、エピジェネティック制御の分子基盤である。クロマチン機能は、その構造と、細胞核内空間配置によって制御されている。遺伝子初期化の過程で細胞核内にアクチンフィラメントが形成されることからも、核内アクチンによるクロマチン核内空間制御がエピジェネティック制御に重要であることが示されている。我々は、これまでに核内アクチン繊維を人為的に作成・制御することに成功している。この実験系を用いて、エピジェネティック制御の人為的操作基盤の創出を目指した。核内アクチン繊維の遺伝子発現への影響を解析したところ、Oct4を含む多くの転写制御因子に核内アクチン繊維が関連していることが示された。また、核内アクチン繊維を形成した細胞では、細胞分化に影響が観察され、核内アクチン繊維の細胞分化への関与も示された。核内アクチン繊維が転写に影響を与える分子メカニズムの一つとして、Win/beta-cateninシグナルへの影響を考え、その検証を行った。その結果、核内アクチン繊維の形成によって、核内のbeta-catenin量が増加した。また同時に、Wnt/beta-cateninターゲット遺伝子へのbeta-catenin結合が増加し、遺伝転写量の増加も観察された。興味深いことに、これらの遺伝子上流クロマチンへのアクチン繊維の結合も観察された。これらの結果は、核内のアクチン繊維が、核内のb-cateninの存在量や状態を変化させることにより、エピジェネティック制御に寄与していることを示唆している。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 8件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Friedrich Miescher Institute(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      Friedrich Miescher Institute
  • [国際共同研究] Institute of Molecular Genetics(チェコ)

    • 国名
      チェコ
    • 外国機関名
      Institute of Molecular Genetics
  • [雑誌論文] Nuclear F-actin enhances the transcriptional activity of β-catenin by increasing its nuclear localization and binding to chromatin.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki S, Yamamoto K, de Lanerolle P, Harata M
    • 雑誌名

      Histochem Cell Biol

      巻: 145 ページ: 389-399

    • DOI

      0.1007/s00418-016-1416-9.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic complementation analysis showed distinct contributions of the N-terminal tail of H2A.Z to epigenetic regulations2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kusakabe, Hiroyuki Oku, Ryo Matsuda, Tetsuya Hori, Akihiko Muto, Kazuhiko Igarashi, Tatuo Fukagawa, Masahiko Harata
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 21 ページ: 122-135

    • DOI

      10.1111/gtc.12327

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of nuclear actin to transcription regulation.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki S, Yamamoto K, Harata M.
    • 雑誌名

      Genom Data

      巻: 4 ページ: 127-129

    • DOI

      10.1016/j.gdata.2015.04.009.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The actin family protein ARP6 contributes to the structure and the function of the nucleolus.2015

    • 著者名/発表者名
      Kitamura H, Matsumori H, Kalendova A, Hozak P, Goldberg IG, Nakao M, Saitoh N, Harata M.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 464 ページ: 554-560

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.07.005.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] アクチンファミリー分子によるクロマチン・細胞核機能制御2015

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦、山崎祥他、尾間由佳子
    • 雑誌名

      生化学会誌

      巻: 87 ページ: 629-632

    • 査読あり
  • [雑誌論文] アクチンファミリーによる細胞核・クロマチンの機能構造形成2015

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他、尾間由佳子、原田昌彦
    • 雑誌名

      ナノ学会会報

      巻: 13 ページ: 73-77

  • [学会発表] ストレス応答遺伝子HO-1発現へのINO80複合体の関与とbicyclic peptideによる人為的制御の試み2016

    • 著者名/発表者名
      秋山祐亮 高橋裕一朗 村上寛和 Christian Heinis 五十嵐和彦 加藤恭丈 原田昌彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道札幌市
    • 年月日
      2016-03-30
  • [学会発表] 遺伝学的相補解析によるヒストンバリアントH2A.Zの機能ドメインと進化的保存性の解析2016

    • 著者名/発表者名
      高橋大輔、日下部将之、奥裕之、原田昌彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道札幌市
    • 年月日
      2016-03-30
  • [学会発表] 遺伝学的相補を用いたヒストンバリアントH2A.Zおよび変異体の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      日下部将之、堀越直樹、佐藤浩一、 松田涼、奥裕之、堀哲也、深川竜郎、木村宏、胡桃坂仁志、原田昌彦
    • 学会等名
      第3回 ヒストンバリアント研究会
    • 発表場所
      早稲田大学先端生命医科学センター、東京都新宿区
    • 年月日
      2016-02-28
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA二重鎖切断修復へのSUMO化修飾の関与2016

    • 著者名/発表者名
      折原行希、尾間由佳子、小西辰紀、堀籠 智洋、Susan Gasser、原田昌彦
    • 学会等名
      第13回SUMO研究会
    • 発表場所
      関西学院大学 大阪梅田キャンパス、大阪府大阪市
    • 年月日
      2016-01-23
  • [学会発表] INO80クロマチンリモデリング複合体におけるアクチンファミリーArp5, Arp8の分子機構2016

    • 著者名/発表者名
      村上 寛和、秋山 祐亮、高橋 裕一朗、原田 昌彦
    • 学会等名
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      ホテル松島一の坊、 宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2016-01-14
  • [学会発表] ヒストンバリアントH2A.Z機能ドメインの進化的保存性解析2016

    • 著者名/発表者名
      奥裕之、日下部将之、原田昌彦
    • 学会等名
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      ホテル松島一の坊、 宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2016-01-13
  • [学会発表] 細胞分化における核内アクチンの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      山本浩志、山崎祥他、十川久美子、徳永万喜洋、原田昌彦
    • 学会等名
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      ホテル松島一の坊、 宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2016-01-13
  • [学会発表] 遺伝学的相補を用いたヒストンバリアントH2A.Zおよび変異体の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      日下部将之、奥裕之、堀越直樹、堀哲也、深川竜郎、胡桃坂仁志、原田昌彦
    • 学会等名
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      ホテル松島一の坊、 宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2016-01-12
  • [学会発表] 細胞核内アクチンフィラメントのゲノム機能への関与2016

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他、山本浩志、十川久美子、徳永万喜洋、原田昌彦
    • 学会等名
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      ホテル松島一の坊、 宮城県宮城郡松島町
    • 年月日
      2016-01-12
  • [学会発表] 酸化ストレス応答遺伝子HO-1発現へのINO80クロマチンリモデリング複合体の関与2015

    • 著者名/発表者名
      秋山祐亮 高橋裕一朗 村上寛和 Christian Heinis 五十嵐和彦 加藤恭丈 原田昌彦
    • 学会等名
      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
      ポートアイランド、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-12-04
  • [学会発表] アクチンファミリーによるクロマチン構造の階層的変換2015

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      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
      2015-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝学的相補解析によるヒストンバリアントH2A.Zの機能ドメインと進化的保存性の解析2015

    • 著者名/発表者名
      高橋大輔、日下部将之、奥裕之、原田昌彦
    • 学会等名
      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
      2015-12-02
  • [学会発表] DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着形成への核膜タンパク質の関与2015

    • 著者名/発表者名
      折原行希、尾間由佳子、小西辰紀、堀籠 智洋、Susan Gasser、原田昌彦
    • 学会等名
      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
  • [学会発表] ヒストンバリアントと核構造によるクロマチン機能構造制御2015

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      遺伝研研究会「クロマチン・細胞核構造の形成とダイナミクスによるゲノム機能制御」
    • 発表場所
      遺伝学研究所、静岡県三島市
    • 年月日
      2015-10-29
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA二本鎖切断領域の核膜近傍への係留と損傷誘導的な姉妹染色分体接着に関する解析2015

    • 著者名/発表者名
      尾間由佳子、折原行希、堀籠智洋、 小西辰紀、Susan Gasser、原田昌彦
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87会大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス、宮城県仙台市
    • 年月日
      2015-09-24
  • [学会発表] Functional analysis of the histone variant H2A.Z using gene knockout cell lines2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kusakabe, Tetsuya Hori2, Ryo Matsuda, Hiroyuki Oku, Hitoshi Kurumizaka, Tatsuo Fukagawa, Masahiko Harata
    • 学会等名
      The 40th Naito Conference Epigenetics -From Histone Code to Therapeutic Strategy
    • 発表場所
      シャトレーゼガトーキングダム、北海道札幌市
    • 年月日
      2015-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 核内アクチンフィラメントの分子機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他、原田昌彦
    • 学会等名
      Robert Feulgen Prize 受賞記念ワークショップ
    • 発表場所
      東工大すずかけ台キャンパス、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2015-09-11
  • [学会発表] DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着形成への核膜タンパク質の関与2015

    • 著者名/発表者名
      折原行希、尾間由佳子、小西辰則、 堀籠智洋、Susan Gasser、原田昌彦
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第48回研究報告会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス、広島県東広島市
    • 年月日
      2015-09-01
  • [学会発表] Functional analysis of the contribution of acetylation of H2A.Z to epigenetic regulations2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kusakabe, Ryo Matsuda, Hiroyuki Oku, Tetsuya Hori, Tatsuo Fukagawa, Hitoshi Kurumizaka, Masahiko Harata
    • 学会等名
      International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
    • 発表場所
      淡路夢舞台、兵庫県淡路市
    • 年月日
      2015-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of nuclear filamentous-actin in transcriptional regulation2015

    • 著者名/発表者名
      Shota Yamazaki, Koji Yamamoto, Kumiko Sakata-Sogawa, Makio Tokunaga, Masahiko Harata
    • 学会等名
      International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-08-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Masahiko Harata, Shota Yamazaki, Hiroshi Kitamura, Koji Yamamoto, Yukako Oma Yuki Orihara, Haruka Matsumori, Noriko Saitoh, and Masahiko Harata Roles of Actin Family Proteins in the Organization of Functional Structures within the Nucleus2015

    • 著者名/発表者名
      Shota Yamazaki, Hiroshi Kitamura, Koji Yamamoto, Yukako Oma Yuki Orihara, Haruka Matsumori, Noriko Saitoh, and Masahiko Harata
    • 学会等名
      International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-08-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roles of actin family proteins in chromatin and nuclear organization2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Harata
    • 学会等名
      24th Wilhelm Bernhard Workshop on the Cell Nucleus + 57th Symposium of the Society for Histochemistry
    • 発表場所
      Scholoss Wilhelminenberg, Vienna, Austria
    • 年月日
      2015-08-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 核内アクチンフィラメントの転写制御への関与とその分子機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      山崎祥他、山本浩二、十川久美子、 徳永万喜洋、原田昌彦
    • 学会等名
      転写サイクル合同班会議2015
    • 発表場所
      ホテル暖香園、静岡県伊東市
    • 年月日
      2015-08-04
  • [学会発表] 転写サイクルにおけるクロマチンリモデリング複合体の動的リサイクルの解明2015

    • 著者名/発表者名
      村上寛和、秋山祐亮、高橋裕一朗、Christian Heinis、十川久美子、原田昌彦
    • 学会等名
      転写サイクル合同班会議2015
    • 発表場所
      ホテル暖香園、静岡県伊東市
    • 年月日
      2015-08-04
  • [学会発表] Evaluation of functional domains of histone variant H2A.Z by complementation analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kusakabe, Ryo Matsuda, Hiroyuki Oku, Tetsuya Hori, Tatsuo Fukagawa, Hitoshi Kurumizaka, Masahiko Harata
    • 学会等名
      Nuclear organization and actin-dependent mechanisms in genome stability
    • 発表場所
      大阪大学、大阪府吹田市
    • 年月日
      2015-05-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roles of nuclear actin filaments in transcriptional regulation2015

    • 著者名/発表者名
      Shota Yamazaki, Koji Yamamoto, Masahiko Harata
    • 学会等名
      Institute for Protein Research (IRP) Seminar “Nuclear organization and actin-dependent mechanisms in genome stability
    • 発表場所
      Osaka University, Osaka, Suita, Japan
    • 年月日
      2015-05-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Contribution of nuclear actin and Arps to functional organization of the nucleus and chromatin2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Harata
    • 学会等名
      Institute for Protein Research (IRP) Seminar “Nuclear organization and actin-dependent mechanisms in genome stability
    • 発表場所
      Osaka University, Osaka, Suita, Japan
    • 年月日
      2015-05-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 核内構造体とのインタープレイによるクロマチン動構造の制御2015

    • 著者名/発表者名
      原田昌彦
    • 学会等名
      新学術領域 動的クロマチン構造と機能 第3回班会議
    • 発表場所
      ホテルルスツリゾート、北海道留寿都
    • 年月日
      2015-05-08
  • [備考] http://www.harata-lab.org/

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公開日: 2017-01-06  

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