ＥＳ細胞における染色体構造の安定性を担保するヘテロクロマチン形成機構

保证ES细胞染色体结构稳定性的异染色质形成机制

• 批准号: 18J00586
• 负责人: 前田 亮
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Osaka University (2019-2020)The University of Tokushima (2018)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J00586/
• 关键词: HP1; ヘテロクロマチン; H3K9me3; H3K9メチル化; ES細胞; 体細胞分裂

前年度に、HP1の欠損によりH3K9メチル化酵素が減少することを明らかにした。今年度はHP1によるH3K9メチル化酵素安定化の分子メカニズムの解明を目指した。HP1は機能が高度に保存された3種のホモログが存在する。HP1のホモログ全てを欠損させることで、HP1の機能の解明を目指した。HP1の完全欠損後の核を調べると、H3K9me3の消失とともにヘテロクロマチン構造がほぼ完全に欠損することが明らかになった。H3K9me3の消失にともない、H3K9メチル化酵素であるSuv39h1やSetdb1も分解されることが明らかになった。HP１とSuv39h1やSetdb1は結合することが先行研究により示されていることから、HP1に結合できないH3K9メチル化酵素変異体を作製した。タンパク質合成の阻害剤であるシクロヘキシミドや、プロテアソーム阻害剤であるMG132の添加実験から、HP1に結合できないH3K9メチル化酵素変異体は、ユビキチンプロテアソーム経路により迅速に分解されることが明らかとなった。次に、H3K9me3に結合できないHP1変異体を作製し、HP1の完全欠損細胞に安定的に発現させた。しかし、この変異体では、H3K9メチル化酵素を安定化することはできなかった。以上の結果から、HP1はクロマチン上にH3K9メチル化酵素をアンカーすることで、H3K9メチル化酵素を安定化することが明らかになった。本研究は、現在、論文投稿中である。次の課題は、H3K9メチル化酵素を分解するE3リガーゼを同定することである。本研究の完成により、ヘテロクロマチンの形成機構の観点から、真核生物がエピゲノムによりクロマチン構造を変化させる理由を明示できる。

The previous year, HP1 's deficit, H3K9, reduced the number of enzymes. This year, HP1 is the first time that H3K9 has been identified as an enzyme stabilizing molecule. HP1 is highly functional and has three types of storage. HP 1 's full range of features is now available. H3K9me3 is a complete loss after the core adjustment. H3K9Me3 Disappear, H3K9 Dissociate Enzymes Dissociate HP1, Suv39, Setdb1, etc. are the first to be studied. HP1, Suv 39, Setdb 1, etc. The inhibitor of mass synthesis is added to MG132, HP1 and H3K9. The enzyme is converted into a foreign enzyme, and the enzyme is rapidly decomposed. In addition, H3K9ME3 binding was detected in HP1 heterogeneic cells, and HP1 was found to be completely unstable. H3K9 is a stabilizing enzyme. The above results show that HP1 is stable on H3K9. This research is now in progress. The second problem is that H3K9 is a chemical enzyme that can be decomposed into two parts. The reason for the completion of this study is clear.

项目成果

Combined Loss of JMJD1A and JMJD1B Reveals Critical Roles for H3K9 Demethylation in the Maintenance of Embryonic Stem Cells and Early Embryogenesis.

• DOI: 10.1016/j.stemcr.2018.02.002
• 发表时间: 2018-04-10
• 期刊: Stem cell reports
• 影响因子: 5.9
• 作者: Kuroki S;Nakai Y;Maeda R;Okashita N;Akiyoshi M;Yamaguchi Y;Kitano S;Miyachi H;Nakato R;Ichiyanagi K;Shirahige K;Kimura H;Shinkai Y;Tachibana M
• 通讯作者: Tachibana M

H3K9 Demethylases JMJD1A and JMJD1B Control Prospermatogonia to Spermatogonia Transition in Mouse Germline

• DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.06.013
• 发表时间: 2020-08-11
• 期刊: STEM CELL REPORTS
• 影响因子: 5.9
• 作者: Kuroki, Shunsuke;Maeda, Ryo;Tachibana, Makoto
• 通讯作者: Tachibana, Makoto

The mouse Sry locus harbors a cryptic exon that is essential for male sex determination

• DOI: 10.1126/science.abb6430
• 发表时间: 2020-10-02
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Miyawaki, Shingo;Kuroki, Shunsuke;Tachibana, Makoto
• 通讯作者: Tachibana, Makoto

H3K9メチル化hubとしてはたらくHP1の機能

HP1 作为 H3K9 甲基化中心的功能

• 发表时间: 2019
• 作者: Kuroki;S.;Nakai;Y.;Maeda;R.;Okashita;N.;Akiyoshi;M.;Yamaguchi;Y.;Kitano;S.;Miyachi;H.;Nakato;R.;Ichiyanagi;K.;Shirahige;K.;Kimura;H.;Shinkai;Y.;and Tachibana;M.;前田 亮
• 通讯作者: 前田 亮