2014 Fiscal Year Annual Research Report
ポリコーム群によるヒストンH2Aユビキチン化の局在と役割
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25871129
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
遠藤 充浩 独立行政法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 客員研究員 (40391883)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ヒストン修飾 / クロマチン / 転写 / 胚性幹細胞 / 発生 / 分化 / 減数分裂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒストンH2Aのモノユビキチン化修飾 (H2AK119ub1)酵素Ring1A/Bによる標的遺伝子の発現制御機構の詳細を明らかにするため、マウスES細胞をモデル系として用いて、Ring1A/Bに結合するPcgfファミリー遺伝子産物(Pcgf1-6)の機能発現機序に注目した研究を行った。Pcgf2/4(Mel18/Bmi1)はPRC1ポリコーム複合体を形成し、PRC2ポリコームによるヒストンH3K27トリメチル化修飾(H3K27me3)に依存して発生関連遺伝子群へ結合することが分かっている。一方で、Pcgf6はRing1A/B,Rybp,L3mbtl2,Max/Mga等と共に固有の複合体を形成し、減数分裂に関連する遺伝子群の転写開始点に結合してこれらの発現抑制に寄与することが分かった。また、Pcgf6が結合するDNA配列にはE-boxが高頻度に含まれ、Pcgf6の標的遺伝子への結合はbHLH-LZ型転写因子Max/Mgaに依存することも明らかになった。さらに、ES細胞においてPcgf6を欠損させると、これら減数分裂遺伝子座におけるRing1B結合およびH2AK119ub1修飾が消失し、さらにH3K27me3修飾も消失した。逆にPcgf6を特定の遺伝子座へ人為的にリクルートさせると、Ring1B/H2AK119ub1修飾に加えてPRC2ポリコーム/H3K27me3修飾も誘導されることが分かった。以上より、Pcgf6複合体は転写因子Max/Mgaに依存して減数分裂関連遺伝子に結合し、H2AK119ub1修飾を介してPRC2複合体をリクルートして、これら標的遺伝子の転写抑制に寄与することが明らかになった。これはポリコーム群による標的結合の仕組みとして従来と異なる新規の知見であり、PRC2ポリコームのリクルートにH2AK119ub1修飾が関わる可能性を示唆した重要な成果だと思われる。
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[Journal Article] Gene regulation. Transcribed enhancers lead waves of coordinated transcription in transitioning mammalian cells.2015
Author(s)
Arner E, Daub CO, Vitting-Seerup K, Andersson R, Lilje B, Drabløs F, Lennartsson A, Rönnerblad M, Hrydziuszko O, Vitezic M, Freeman TC, Alhendi AM, Arner P, Axton R, Baillie JK, Beckhouse A, Bodega B, Briggs J, Brombacher F, Davis M, Detmar M, Ehrlund A, Endoh M et al.
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Journal Title
Science
Volume: 347
Pages: 1010-1014
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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