がん細胞で頑強に維持される超アセチル化エピゲノムを操作する

操纵癌细胞中牢固维持的超乙酰化表观基因组

• 批准号: 20H03388
• 负责人: 梅原 崇史
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03388/
• 关键词: アセチル化; エピジェネティクス; クロマチン; ヌクレオソーム; ヒストン; 遺伝子発現; がん; 阻害剤; 遺伝子

本研究では、ヒストンが超アセチル化された特徴を持つスーパーエンハンサーのインフォマティクス解析と、薬剤投与およびゲノム編集による機能解析を通して、がん細胞株における幹細胞性の制御可能性を検討することを目的としている。本年度は、ヒストンH4の超アセチル化（H4K5acK8ac）を指標として昨年度までに同定したヒト膠芽腫細胞群における「スーパーエンハンサー」について、従来からのスーパーエンハンサーの同定基準の一つであるヒストンH3のK27アセチル化（H3K27ac）との対比による機能解析を進めた。H4K5acK8acと比べてH3K27acが優先的に濃縮しているスーパーエンハンサーのクロマチン領域をCRISPR/Cas9システムで選択的に除去し、この領域がヒト膠芽腫細胞株の幹細胞性と幹細胞制御遺伝子の発現に与える影響を定量的に解析した。その結果、検討した複数のクロマチン領域において、H3K27acと比べてH4K5acK8acが優先的に濃縮しているスーパーエンハンサーのクロマチン領域の除去と比較すると、膠芽腫の幹細胞性と幹細胞制御遺伝子の発現は影響を受けないことがわかった。これにより、スーパーエンハンサーを同定するためのクロマチンマークとしてH4K5acK8acがH3K27acと異なる有用性を持つことが明らかとなった。さらに、ヒストンH4のN末端テイルの特定のリジン残基を事前にアセチル化したヌクレオソームを調製し、ヒストンアセチル化酵素のp300のマルチドメインとアセチル化ヌクレオソームとの複合体化を検討することにより、両者の親和性について生化学的なアッセイを行った。

This study aims to explore the characteristics of stem cell culture, analyze the function of stem cell culture, and explore the possibility of stem cell control in cell lines. This year, the index of H4's hypertrophic differentiation (H4K5acK8ac) and the function analysis of H3's K27's hypertrophic differentiation (H3K27ac) have been improved. H4K5acK8ac is preferred over H3K27ac for concentration and elimination of CRISPR/Cas9 in the field of selection, and quantitative analysis of the effects of CRISPR on the development of stem cell stem cell production in human glioma cell lines. The results showed that H3K27ac was more concentrated than H4K5acK8ac in the multiple areas of stem cell proliferation and stem cell proliferation, and that H3K27ac was more concentrated than H4K5acK8ac. H4K5acK8ac H3K27ac H4K5acK8ac H4K5ac5ac5 In addition, specific residues of the N-terminal gene of H4 are pre-regulated by the enzyme p300, and the affinity of the enzyme p300 for the enzyme p300 is investigated.

项目成果

Binding preferences of YEATS domains to acetylated nucleosomes

YEATS 结构域与乙酰化核小体的结合偏好

• 发表时间: 2022
• 作者: Umehara;T.
• 通讯作者: T.

Structure-activity relationship for the folding intermediate-selective inhibition of DYRK1A

DYRK1A 折叠中间选择性抑制的构效关系

• DOI: 10.1016/j.ejmech.2021.113948
• 发表时间: 2022
• 期刊: European Journal of Medicinal Chemistry
• 影响因子: 6.7
• 作者: Miyazaki Yuka;Kikuchi Masaki;Umezawa Koji;Descamps Aurelie;Nakamura Daichi;Furuie Gaku;Sumida Tomoe;Saito Kanako;Kimura Ninako;Niwa Takashi;Sumida Yuto;Umehara Takashi;Hosoya Takamitsu;Kii Isao
• 通讯作者: Kii Isao

組合せ化学修飾情報のゲノム規模マッピング

组合化学修饰信息的基因组规模作图

• 发表时间: 2021
• 作者: 中尾星哉;柚佳祐;松村美里;大橋祐美子;茶谷絵理;梅原崇史
• 通讯作者: 梅原崇史

Quantifying the effect of epigenetic modification on chromatin transcription

量化表观遗传修饰对染色质转录的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Umehara;T.
• 通讯作者: T.

病理と臨床 Vol. 40 臨時増刊号 「がんゲノム医療時代の分子腫瘍学: エピジェネティクス (2) ヒストン修飾の異常」pp.26-30

病理与临床第40卷特刊《癌症基因组医学时代的分子肿瘤学：表观遗传学（二）组蛋白异常修饰》第26-30页

• 发表时间: 2022
• 作者: 山口愛由;岸本崇生;占部大介;梅原崇史
• 通讯作者: 梅原崇史