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2013 Fiscal Year Annual Research Report

セントロメアとヘテロクロマチンの集合バランスと細胞高次調節機能の解析

Research Project

Project/Area Number 23247030
Research InstitutionKazusa DNA Research Institute

Principal Investigator

舛本 寛  公益財団法人かずさDNA研究所, ヒトゲノム研究部, 室長 (70229384)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords遺伝学 / 染色体 / ヘテロクロマチン / セントロメア / 人工染色体
Research Abstract

染色体分配機能に関わるセントロメアの反復DNA領域では、CENP-Aを含むセントロメアクロマチンの集合と共にヘテロクロマチンも集合する。本研究ではこれらクロマチンの集合メカニズム解明を目指して以下の解析を進めた。(1)多様な細胞でのクロマチン形成バランスの解析: 人工染色体前駆体である合成反復DNAをヒトHT1080細胞へ導入するとCENP-Aクロマチンの集合と共にセントロメア機能を備えた人工染色体の形成が起こるが、HeLaや他の多くの株化細胞では強いヘテロクロマチン(ヒストンH3K9me3修飾等)集合活性が導入DNA上への新規CENP-Aクロマチンの集合やセントロメア機能形成を阻害していることを既に明らかにしてきた。ヘテロクロマチン形成と拮抗するヒストンアセチル化酵素(HAT)の結合は、CENP-Aクロマチンの集合を促進し、HeLaや他の多くの株化細胞でもHAC形成を可能にすることを発見した。更に内在セントロメアでもこのHAT複合体はMis18複合体と相互作用してCENP-AをG1初期に補充する機構に関与していることを明らかにした。(2)セントロメア構造形成とヘテロクロマチン構造形成を調節する因子の検索: かずさcDNAライブラリーを利用して多様なtetR融合タンパクを作製し、tetO合成反復配列からなる人工染色体へ結合させ、セントロメア形成に対して負に調節する因子と正に調節する因子のスクリーニングを進め,それぞれ多数候補を得た。これら正、負の調節因子とさらに相互作用する因子をHalo-tag付きかずさcDNA発現ライブラリーからのスクリーニングにより得た。3)クロマチン集合バランスの操作により引き起こされる細胞高次調節機能への影響: CENP-Bと(2)で明らかにされた因子を多数融合させ、セントロメアを限定して調節操作できる細胞株を構築して解析を進めた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The epigenetic regulator Uhrf1 facilitates the proliferation and maturation of colonic regulatory T cells.2014

    • Author(s)
      Obata Y, Furusawa Y, Endo TA, Sharif J, Takahashi D, Atarashi K, Nakayama M, Onawa S, Fujimura Y, Takahashi M, Ikawa T, Otsubo T, Kawamura YI, Dohi T, Tajima S, Masumoto H, Ohara O, Honda K, Hori S, Ohno H, Koseki H, Hase K.
    • Journal Title

      Nat Immunol.

      Volume: 15 Pages: 571-579

    • DOI

      doi: 10.1038/ni.2886.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human artificial chromosome based gene delivery vectors for biomedicine and biotechnology.2014

    • Author(s)
      Kouprina N, Tomilin AN, Masumoto H, Earnshaw WC, and Larionov V.
    • Journal Title

      Expert Opin. Drug Deliv.

      Volume: 11(4) Pages: 517-535

    • DOI

      doi: 10.1517/17425247.2014.882314.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of Novel α-N-Methylation Modification of CENP-B That Regulates Its Binding to the Centromeric DNA.2013

    • Author(s)
      Dai X, Otake K, You C, Cai Q, Wang Z, Masumoto H and Wang Y
    • Journal Title

      J Proteome Res.

      Volume: 12(9) Pages: 4167-4175

    • DOI

      doi: 10.1021/pr400498y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new assay for measuring chromosome instability (CIN) and identification of drugs that elevate CIN in cancer cells.2013

    • Author(s)
      Lee H-S, Lee NC, Grimes BR, Samoshkin A, Kononenko AV, Bansal R, Masumoto H, Earnshaw WC, Kouprina N, Larionov V
    • Journal Title

      BioMed Central Cancer

      Volume: 13(1) Pages: 252

    • DOI

      doi: 10.1186/1471-2407-13-252

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protecting a transgene expression from the HAC-based vector by different chromatin insulators.2013

    • Author(s)
      Lee NC, Kononenko AV, Lee H-S, Tolkunova EN, Liskovykh MA, Masumoto H, Earnshaw WC, Tomilin AN, Larionov V, Kouprina N
    • Journal Title

      Cell Mol Life Sci.

      Volume: 70(19) Pages: 3723-3737

    • DOI

      doi: 10.1007/s00018-013-1362-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nap1 regulates proper CENP-B binding to nucleosomes.2013

    • Author(s)
      Tachiwana H, Miya Y, Shono N, Ohzeki J, Osakabe A, Otake K, Larionov V, Earnshaw WC, Masumoto H* and Kurumizaka H
    • Journal Title

      Nucleic. Acid. Res.

      Volume: 41(5) Pages: 2869-2880

    • DOI

      doi:10.1093/nar/gks1464

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new generation of human artificial chromosomes for functional genomics and gene therapy.2013

    • Author(s)
      Kouprina N, Earnshaw WC, Masumoto H, Larionov V: A new generation of human artificial chromosomes for functional genomics and gene therapy.
    • Journal Title

      Cell. Mol. Life Sci.

      Volume: 70(7) Pages: 1135-1148

    • DOI

      DOI10.1007/s00018-012-1113-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Esperanto for histones: CENP-A, not CenH3, is the centromeric histone H3 variant.2013

    • Author(s)
      Earnshaw WC, Allshire RC, Black BE, Bloom K, Brinkley BR, Brown W, Cheeseman IM, Choo KHA, Maddox PS, Margolis RM, Masumoto H, Cleveland DW , et al
    • Journal Title

      Chromosome Res.

      Volume: 21(2) Pages: 101-106

    • DOI

      DOI 10.1007/s10577-013-9347-y

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] セントロメア形成を制御するアセチル化酵素の探索2013

    • Author(s)
      大関淳一郎、庄野暢晃、大竹興一郎、中野めぐみ、William C. Earnshaw、Vladimir Larionov、長瀬隆弘、舛本 寛
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] 脱落制御可能なヒト人工染色体(HAC) を用いたiPS 細胞の作製と細胞選抜への利用2013

    • Author(s)
      岡村 佳明、霜島 司、中野めぐみ、大関 淳一郎、長谷川 嘉則、 池野 正史、William C. Earnshaw, Vladimir Larionov、 舛本 寛
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Remarks] かずさDNA研究所 研究内容>細胞工学研究室

    • URL

      http://www.kazusa.or.jp/j/laboratories/organization.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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