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2020 年度 実績報告書

ヌクレオソームDNAの部分配列がもつクロマチンポテンシャルの解明

公募研究

研究領域遺伝子制御の基盤となるクロマチンポテンシャル
研究課題/領域番号 19H05264
研究機関島根大学

研究代表者

加藤 太陽  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (40548418)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードヌクレオソーム / ヒストン / DNA / エピジェネティクス / クロマチン
研究実績の概要

本研究課題は、細胞内ヌクレオソームの動態を、DNA部分配列の視点から明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度に開発した新規ケミカルマッピングメソッドで得られたデータに注目し、酵母細胞内で動的あるいは非動的に配置されるヌクレオソームについて、配置と部分配列の関係を塩基対レベルで検証した(計画3)。加えて、動的あるいは非動的なヌクレオソーム配置におけるDNA部分配列の役割を調査した(計画4)。細胞内ヌクレオソームの動態は、違いに重なり合いながらとりうる冗長な配置の程度と、それぞれ固有のゲノム座標に検出される頻度によって評価した。新規マッピングメソッドで同定されるヌクレオソームの冗長配置の程度と検出頻度は負に相関したため、検出頻度は細胞内の存在量(安定性)を反映していると考えた。ダイヌクレオチド(DNAの2塩基の配列)の存在頻度は、ヌクレオソームDNAの局所においてしばしば検出頻度と相関し、ヌクレオソーム配置の細胞内での安定化に局所のDNA部分配列が寄与する様子が伺えた。非動的なヌクレオソームは冗長な配置をとる程度が低い群として同定した。これらは一般に検出頻度が高く、各種ケミカルマッピング技術におけるDNA切断を評価するための標準座標として適していた。動的なヌクレオソームは検出頻度が低く位置的冗長性が高いものとして同定した。これらのヌクレオソームについて、H3やH4による別メソッドでの検出パターンと比較したところ、H3メソッドでは検出されるけれども新規マッピングメソッドでは検出困難な群があり、それらは転写方向の観点から標準位置より偏って存在することが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Chemical map-based prediction of nucleosome positioning using the Bioconductor package nuCpos2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Hiroaki、Shimizu Mitsuhiro、Urano Takeshi
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 22 ページ: 322

    • DOI

      10.1186/s12859-021-04240-2

  • [雑誌論文] Sequence-dependent nucleosome formation in trinucleotide repeats evaluated by in?vivo chemical mapping2021

    • 著者名/発表者名
      Katsumata Koji、Ichikawa Yuichi、Fuse Tomohiro、Kurumizaka Hitoshi、Yanagida Akio、Urano Takeshi、Kato Hiroaki、Shimizu Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 556 ページ: 179~184

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.155

  • [雑誌論文] Gcn2 eIF2α kinase mediates combinatorial translational regulation through nucleotide motifs and uORFs in target mRNAs2020

    • 著者名/発表者名
      Chikashige Yuji、Kato Hiroaki、Thornton Mackenzie、Pepper Whitney、Hilgers Madelyn、Cecil Ariana、Asano Izumi、Yamada Haana、Mori Chie、Brunkow Cheyenne、Moravek Carter、Urano Takeshi、Singh Chingakham Ranjit、Asano Katsura
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 48 ページ: 8977~8992

    • DOI

      10.1093/nar/gkaa608

  • [雑誌論文] ヌクレオソームポジショニングのゲノムワイド解析2020

    • 著者名/発表者名
      清水光弘、加藤太陽
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 52 ページ: 503-507

  • [学会発表] ケミカルマップに基づくヌクレオソームDNAの相性予測2021

    • 著者名/発表者名
      加藤太陽、清水光弘、浦野健
    • 学会等名
      第14回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [備考] 島根大学医学部病態生化学

    • URL

      http://www.shimane-med.ac.jp/biochem2/index.html

  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/hrk_kato/

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公開日: 2022-12-28  

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