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2013 年度 実績報告書

jmjCドメインタンパク質Epe1によるゲノムワイドなヘテロクロマチン制御機構

公募研究

研究領域ゲノムアダプテーションのシステム的理解
研究課題/領域番号 25125701
研究機関北海道大学

研究代表者

村上 洋太  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20260622)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードエピジェネティック制御 / クロマチンン構造
研究実績の概要

jmjCドメインをもちヘテロクロマチン局在を示す分裂酵母Epe1はヘテロクロマチン・ユークロマチン境界の確立、ヘテロクロマチン内転写の活性化、ヘテロクロマチンの安定化など様々な機能をもつ。ヘテロクロマチン領域にリポーター遺伝子・ade6が挿入された細胞においてepe1遺伝子を欠損させると、赤白まだらのコロニーが出現する。白いコロニーはヘテロクロマチンによって本来は抑制状態にあるade6遺伝子が発現していることを意味し、ヘテロクロマチンの崩壊を示す。一方、赤いコロニーはade6が抑制されたままの状態であることを意味する。同一の生育環境下にもかかわらずクローン間で表現型がばらつく現象を「ゆらぎ」といい、Epe1はその抑制因子と考えられる。
epe1欠損によって出現した赤と白のコロニーに対してゲノムワイドなトランスクリプトーム解析を行うと、白のみに23kbpに及ぶ転写抑制的クラスター領域が出現した。この領域はade6の上流で赤色代謝産物の合成を制御する遺伝子・ade5を含み、本来は脱抑制状態にある。そして、クロマチン免疫沈降(ChIP)法により、この領域においてH3K9meの過度な蓄積を確認した。赤白の表現型は必ずしもセントロメアのヘテロクロマチンの状態を反映しているとは限らず、ade5が異所的に形成されたヘテロクロマチンによって抑制されることも白いコロニーを生む要因のひとつであることが明らかになった。つまり、Epe1は異所的ヘテロクロマチンを解消することでエピゲノムの安定維持に寄与していると考えられた。
さらに、この異所的ヘテロクロマチンはRNAi因子が欠損すると高頻度で形成されるという興味深い結果も得た。

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

Epe1遺伝子の欠損で、異所的ヘテロクロマチン形成が起こること、またそれが、細胞の表現型の変化をもたらすという、非常に興味深い結果が得られた。さらに、RNAi因子が異所的ヘテロクロマチン形成に根がtぃぶに働くという、予想外の結果が得られて、今後の進展が期待できる。

今後の研究の推進方策

これまでの結果を受けて、以下の研究を展開する。
1.異所的ヘテロクロマチン形成に必要な因子の洗い出し
2.ゲノムワイドな解析による、ade5領域以外での異所的ヘテロクロマチン形成の有無の確認。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014 その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] JmjCドメイン含有タンパク質Epe1は異所的ヘテロクロマチンの形成を抑制しエピゲノムを安定に保持する2014

    • 著者名/発表者名
      反田真登、平内孝拡、島田篤、近重裕二、高畑信也、村上洋太
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川県 横浜市
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] ヘテロクロマチン局在タンパクEpe1依存的転写機構に関わる新規因子の探索2014

    • 著者名/発表者名
      安藤元美、浅沼高寛、村上洋太
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川県 横浜市
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [備考] 北海道大学大学院理学研究院化学部門生物有機化学研究室ホームページ

    • URL

      http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~bo/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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