2017 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of chromatin structure and dynamics by interplay between nuclear sub-structures and chromatin
| Project Area | Dynamic chromatin structure and function |
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| Project/Area Number |
25116009
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| Research Institution | Japanese Foundation for Cancer Research |
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Principal Investigator |
斉藤 典子 公益財団法人がん研究会, がん研究所 がん生物部, 部長 (40398235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 昌彦 東北大学, 農学研究科, 准教授 (70218642)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | クロマチン動構造 / 核内構造 / 核骨格 / 画像解析 / 非コードRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞核内において、クロマチンは核小体や核骨格を含む様々な構造体に囲まれ、これらとの相互作用により制御されている。核内構造体は、RNAと核内タンパク質群からなる超分子複合体で、その形成の本体は液体相分離という物理的現象であることが提唱されてきている。核内に特定因子が凝集しやすいこの現象は、転写を含む核内事象を促進する半面、アグリゲートとして機能破たんしやすいリスクも反映している。本研究では、核内構造体とクロマチンの相互作用がいかにクロマチンを制御するか、すなわち高次元でのクロマチン制御機構を理解することを目的とした。核小体は、NOR(Nucleolus organizer region)と呼ばれるリボソームDNAが高度に反復する遺伝子座からのリボソームRNAの転写を中心に形成される。本研究では、siRNAライブラリーを用いたハイコンテントスクリーニングにより、核小体の形成や維持に関与する候補因子群を同定した。詳細な検討を行った結果、リボソームタンパク質(RP)群のうち特定のものが核小体に重要であることを見出した。RPのノックダウン細胞における核小体の形態変化の度合いを、機械学習を用いた画像解析法（wndchrm）により定量化した。さらに、RPのノックダウンがrRNAの転写やrDNAの核内配置、細胞増殖などにどのように影響するかを調べた。また、RPが核小体のもつ液相分離の性質にどのように寄与するかを、蛍光一分子観察により調べた。
また、アクチンファミリータンパク質が、細胞核内構造形成とクロマチン構造形成の両者に関わることに着目し、遺伝子発現制御やクロマチン構造への寄与について調べた。さらに、アクチンファミリータンパク質に特異的に結合阻害する、二重環状ペプチドを用いた機能解析実験系の確立につとめた。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Non-coding RNAs involved in active chromatin domain in breast cancer2017
Author(s)
Yamamoto, T., Abdalla, M.O., Fujiwara, S., Tomita, S., Nakao, M., and Saitoh, N.
Organizer
HMGU-Japan Epigenetics and Chromatin Symposium
Int'l Joint Research
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[Presentation] A cluster of non-coding RNAs, Eleanors determine the active chromatin domain in breast cancer2017
Author(s)
Yamamoto, T., Abdalla, MO. Fujiwara, S., Tomita, S., Nakao,M., and Saitoh, N
Organizer
4D Nucleome: The Cell Nucleus in Space and Time
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Formation of the membrane-less nuclear organelle, the nucleolus2017
Author(s)
Saitoh, N., Matsumori, H., Haraguchi, T., Ito. Y., Tokunaga, M., Sogawa, K., Nakao, M.
Organizer
The 40th Annual Meeting of the Japan neuroscience Society. Symposium; Pathological function of organelles associated with RNA in a nervous system
Invited
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[Presentation] Analyses of molecular evolution of the histone variant H2A.Z2017
Author(s)
S. Kitagawa, M. Kusakabe, H. Oku, D. Takahashi, T. Narimiya, Y. Nakabayashi, M. Seki, M. Harata
Organizer
Tohoku Forum for Creativity Thematic Program 2017 New Horizons in Food Science via Agricultural Immunology, Stage 2 International symposium and youth program, Food Safety and Functional Evaluation
Int'l Joint Research
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