【研究領域課題番号】18H02164 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞核 / クロマチン / ヒストンバリアント / アクチンファミリー / ヒストン / 核内アクチン / ヒストンバリアントH2A.Z / アクチン / エピジェネティクス / bicyclic peptide

【研究成果の概要】

ヒストンバリアントH2A.Zは、クロマチンに導入・排除されることで多くの遺伝子の転写制御に関わる。しかし，H2A.Z導入・排除のダイナミクスの制御機構は不明であった。H2A.Zノックアウト細胞および核内アクチンファミリー変異細胞を用いたクロマチン免疫沈降法などにより、核内アクチンファミリーがH2A.Z機能に関与することが示された。さらに、アクチンファミリーArp6, Arp8に特異的に結合する複数の二重環状ペプチド(bicyclic peptide)を細胞に導入し、H2A.Zの導入および排除の分子機構の一端を明らかにした。

【研究の社会的意義】

H2A/Zノックアウト細胞や、細胞核内アクチンファミリーに結合する二重環状ペプチドを用いた解析により、H2A.Zの導入や排除を行う複合体の機能メカニズムの一端を明らかにすることができた。この結果は、アクチンファミリーに結合する二重環状ペプチドによって、H2A.Zダイナミクスを介した人為的な遺伝子機能解析を行うことができる可能性を示唆しており、今後の農学・医学領域への応用も期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】遺伝・ゲノム動態

【研究領域課題番号】22770002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゲノム機能・発現 / ヒストンバリアント / H2A. Z / エピゲノム / ショウジョウバエ / 乳癌 / ヒストン

【研究成果の概要】

ヒストンバリアントH2A. Zの機能解析を目的として、ショウジョウバエを用いた遺伝学的スクリーニングを行い、H2A. Zと遺伝学的相互作用を示す遺伝子を複数同定した。さらに、同定された遺伝子の一つに着目し、H2A. Zとの相互作用について解析を行った。その結果、遺伝子プロモーター上で、H2A. Zと共局在する可能性があることが示唆された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2010 - 2011

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】生物物理学

【研究領域課題番号】21870038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

クロマチン / セントロメア / ヌクレオソーム / ヒストン / ヒストンバリアント / ゲノム機能 / ゲノム構造

【研究成果の概要】

本研究では、真核生物のセントロメア領域の主要な構成因子であるヒストンH3バリアントCENP-Aを含むヌクレオソームの立体構造を明らかにした。本構造解析によりCENP-Aヌクレオソームは各二分子のヒストンCENP-A、H4、H2AおよびH2Bからなるヒストン八量体にDNAが左巻きに結合していることが明らかとなった。またCENP-Aヌクレオソームでは、ヒストン八量体に安定に結合しているDNA の長さがH3ヌクレオソームと比べ約26塩基対短いことが分かった。この知見より、CENP-Aヌクレオソームが、セントロメア領域に特異的なDNA結合タンパク質のセントロメア領域への集積や、セントロメア領域に特徴的な高次クロマチン構造の形成に関与していることが示唆された。また、CENP-Aのloop1領域のアミノ酸がCENP-Aのセントロメア領域への安定的な局在に重要であることも構造生物学および細胞生物学的解析により明らかにした。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】2,756千円 (直接経費: 2,120千円、間接経費: 636千円)