Significance and mechanism of mutually exclusive inactive histone marks

互斥的无活性组蛋白标记的意义​​和机制

• 批准号: 21H04764
• 负责人: 木村 宏
• 金额: $ 26.71万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04764/
• 关键词: クロマチン; エピジェネティクス; 転写制御; ヒストン修飾; ヘテロクロマチン; 遺伝子発現; エピジェネティクス制御; 遺伝子発現制御

ヒストンH3K27のトリメチル化（H3K27me3）とクロマチンにH3K9のトリメチル化（H3K9me3）の排他性を明らかにするために、H3K27me3が濃縮される場所にH3K9me3を導入する系を作製している。昨年度の研究で、ラパマイシンを用いた二量体化の誘導によりH3K27me3が濃縮される不活性X染色体上にH3K9me3を導入できることが明らかになった。また、その時間経過は比較的ゆっくりであったことから、必ずしも二量体化誘導系を用いる必要はないということがわかった。そこで、H3K27me3特異的細胞内抗体（H3K27me3-mintbody）にH3K9のトリメチル化酵素Suv39H2のメチル化活性(SET)ドメインを融合した蛋白質（H3K27me3-mintbody-Suv39H2(SET)）、及び、メチル化活性をもたないSETドメインの変異体（methyltransferase-deficient SET; dSET)を融合し蛋白質（H3K27me3-mintbody-Suv39H2(dSET)）をドキシサイクリン依存的に発現するマウス細胞株を樹立した。H3K27me3-mintbody-Suv39H2(SET)の発現をドキシサイクリンで誘導すると数時間後に蛍光が見られ、不活性X染色体上への局在も確認できた。現在、細胞の表現型の解析を進めている。生細胞でH3K9me3が濃縮する部位を可視化できるプローブに関しては、Suv420H2のヘテロクロマチン局在化ドメイン中のヘテロクロマチン蛋白質１（HP1）に結合部位を用いて開発を進めている。これまでの研究でN末端側のHP1結合モチーフを含む領域は結合力が強すぎて生細胞プローブに向かないことがわかったが、今回、C末端側の結合モチーフを含む領域が適度にHP1に結合すること示すことができた。このC末端側の30アミノ酸程度の領域は、生細胞中のクロマチン状態に影響を与えずに、HP1を介してH3K9me3の局在解析に使用できると考えられた。

H3K27 is a highly selective (H3K27 me3) and highly selective (H3K9 me3) product. In the previous year's study, two quantitative induction methods were used to concentrate H3K27 me3 on inactive X chromosomes.また、その时间経过は比较的ゆっくりであったことから、必ずしも二量体化诱导系を用いる必要はないということがわかった。H3K27 me3 specific intracellular antibody (H3K27me3-mintbody) H3K9 enzyme Suv39H2 enzyme SET protein (H3K27me3-mintbody-Suv39H2(SET)), and,(methyltransferase-deficient SET; dSET) fusion protein (H3K27me3-mintbody-Suv39H2 (dSET)) was used to establish cell lines. H3K27me3-mintbody-Suv 39H2 (SET) was detected several times after induction, and the inactive X chromosome was identified. Now, the phenotype analysis of cells is progressing. H3K9me3 is a protein binding site in the development of cell culture. In this study, HP1 on the N-terminal side was bound to the N-terminal region, and the binding force on the C-terminal side was strong. The binding force on the N-terminal side was strong. The binding force on the C-terminal side was moderate. The C-terminal side of H3K9 has the same acid level as H3K9.

项目成果

Chromatin domain organization and dynamics in zebrafish embryos as revealed by live-cell imaging

活细胞成像揭示斑马鱼胚胎染色质结构域的组织和动态

• 发表时间: 2022
• 作者: 一條秀憲;Horisawa-Takada Yuki et al.;Hiroshi Kimura
• 通讯作者: Hiroshi Kimura

東工大 細胞制御工学研究センター

东京工业大学细胞控制工程研究中心

リサーチマップ 木村宏

研究地图 木村浩

東工大 リサーチデポジトリ T2R2

东京工业大学研究存托处 T2R2

The role of H3K9me3 in oral squamous cell carcinoma

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.11.102
• 发表时间: 2022-12-08
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Tanaka，Misako;Harada，Hiroyuki;Kimura，Hiroshi
• 通讯作者: Kimura，Hiroshi