Regulation of Enhanceosome by Cohesin

粘连蛋白对增强体的调节

基本信息

批准号：
20H05686
负责人：
白髭克彦
金额：
$ 126.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-08-31 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

令和4年度は、以下の実績を挙げた。昨年までの解析で、コヒーシンローダーはN末のみの振る舞いを見た場合、その転写の現場へのリクルートはアクティベーターとメディエーターに100%依存していることが判明した。今年度は転写装置としてのコヒーシンローダーの役割が何であるのか、特に転写伸長反応の装置に焦点を当ててin vivoとvitroで解析した。１．In vitro再構成系では、コヒーシンローダーの欠損がリモデリング因子SPT6および、転写伸長因子CDK12の脱落を引き起こすこと、逆にSPT6の欠損がコヒーシンローダーの結合を抑制することを見出した。さらに、コヒーシンはCDK9複合体とNTP存在下では相互作用するが、フラボピリドール存在下では相互作用しないことが判明した。２．In vivoの解析系では主としてコヒーシンをオーキシンデグロンにより枯渇化し、その影響をゲノムワイドに検証している。特に転写伸長因子に限って解析した結果、PI(Pausing Indexの減少が顕著に認められることが明らかとなった。また、一部の因子についてプロモーターにおける結合量は変わらないものの、Gene Bodyにおいて結合の減少が見られる伸長因子がコヒーシン枯渇化条件下で明らかとなった。３．これらの実験と並行して、転写産物の構造の解析（total RNA-seq）をコヒーシン、コヒーシンローダーの枯渇化（デグロンによる）でおこなった。その結果、コヒーシンローダーの枯渇下においては遺伝子の5'および3'側両端にマップされるリード数が上昇すること、また、発現のゆらぎ（標準偏差）が上昇する傾向にあることが判明した。カロリンスカ研究所のCarsten Dauv教授とエンハンサー機能についての数理モデルの検討、同研究所のCamilla Bjorkegren博士とコヒーシンの転写に与える影響の解析を網羅的かつ系統的に行うべく、研究員2 名を長期に派遣し、共同研究を推進している。

在2022年，我们获得了以下结果：直到去年的分析表明，如果粘蛋白负载器看到N末端行为，则它们100％依赖激活剂和介体来募集其转录位点。今年，我们分析了粘蛋白载荷作为体内和体外转录设备的作用，重点是转录伸长反应的装置。 1。在体外重建系统中，我们发现粘着蛋白加载剂的缺乏会导致重塑因子SPT6和转录伸长因子CDK12的损失，相反，SPT6的缺乏抑制了粘着素加载子的结合。此外，发现在NTPS存在的情况下，粘着蛋白与CDK9复合物相互作用，但在没有黄曲吡啶醇的情况下不存在。 2。在体内分析系统中，粘着蛋白主要由生长素degrons耗尽，其作用在全基因组中。特别是，对转录伸长因子的分析表明，PI显着下降（暂停指数）。尽管对于某些因素，启动子中的结合量保持不变，但在粘着蛋白耗竭的条件下揭示了基因体结合减少的伸长因子。 3。与这些实验并联，分析了转录本的结构（总RNA-SEQ），通过粘着蛋白和粘着蛋白载荷（DEGRON）进行耗竭。结果，发现映射到基因5'和3'末端的读数在粘着蛋白载荷耗尽的耗竭下增加，并且表达（标准偏差）的波动倾向于增加。 Karolinska研究所的Carsten Dauv教授和研究数学模型以及同一研究的Camilla研究所。为了全面和系统地分析Bjorkegren博士对二粘着素对转录的影响，在很长一段时间内派遣了两名研究人员来促进联合研究。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Cohesin-dependent chromosome loop extrusion is limited by transcription and stalled replication forks.

DOI：
10.1126/sciadv.abn7063
发表时间：
2022-06-10
期刊：
Science advances
影响因子：
13.6
作者：
通讯作者：

Large-scale multi-omics analysis suggests specific roles for intragenic cohesin in transcriptional regulation.

DOI：
10.1038/s41467-022-30792-9
发表时间：
2022-06-09
期刊：
NATURE COMMUNICATIONS
影响因子：
16.6
作者：
Wang, Jiankang;Bando, Masashige;Shirahige, Katsuhiko;Nakato, Ryuichiro
通讯作者：
Nakato, Ryuichiro

カロリンスカ研究所(スウェーデン)

卡罗林斯卡学院（瑞典）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Transcription-dependent cohesin repositioning rewires chromatin loops in cellular senescence.

DOI：
10.1038/s41467-020-19878-4
发表时间：
2020-11-27
期刊：
Nature communications
影响因子：
16.6
作者：
Olan I;Parry AJ;Schoenfelder S;Narita M;Ito Y;Chan ASL;Slater GSC;Bihary D;Bando M;Shirahige K;Kimura H;Samarajiwa SA;Fraser P;Narita M
通讯作者：
Narita M

Checkpoint-mediated DNA polymerase ε exonuclease activity curbing counteracts resection-driven fork collapse.

DOI：
10.1016/j.molcel.2021.04.006
发表时间：
2021-07-01
期刊：
Molecular cell
影响因子：
16
作者：
Pellicanò G;Al Mamun M;Jurado-Santiago D;Villa-Hernández S;Yin X;Giannattasio M;Lanz MC;Smolka MB;Yeeles J;Shirahige K;García-Díaz M;Bermejo R
通讯作者：
Bermejo R