高等真核細胞のクロマチン構造動態とゲノム機能発現制御機構の網羅的解明

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本研究課題で得られた実績の概要は次のとおりである。(1)クロマチンアセンブリーファクターでありヒストンシャペロンであるCAF-1,ASF-1欠損DT40株は酵母や植物と違って致死性を示し、高等真核細胞の生存に必須であることを初めて明らかにした。(2)ヒストンシャペロンであるHIRAはN-末端のWDリピートでCAF-1p48と、C-末端のLXXLLモチーフでHDAC2と結合することを明らかにした。(3)HIRA欠損DT40株は増殖速度が低下し、これはそのN-末端領域に基づくこと、この低下はN-末端領域の導入で回復することなどを明らかにした。(4)HIRA欠損DT40株では、cdc25B,p18,bcl-2の転写は抑制され、p19,cyclin A,histones H2A,H2B,H3,H4の転写は促進され、さらに、このcdc25B,p18,bcl-2の転写抑制はN-末端領域の導入で回復することを明らかにした。(5)GCN5欠損は増殖速度の大幅な遅延(doubling time:12hr→17hr)、G1/S transitionの障害、DNA合成能の低下、アポトーシス細胞の増加などを伴うことを明らかにした。さらに、GCN5欠損株で、細胞周期関連遺伝子群、bcl-xL、cdc25B、cyclin A,D3、DP-2、E2F-1,3、4、6、p107、PCNA(以上の減少)、bcl-2、cyclin D2,G1、HDAC4、p27(以上の増加)などの遺伝子発現レベルが変動した。GCN5欠損で変動したHDAC4及びPCAF欠損株の解析結果から、PCAFがGCN5機能の一部を補償しており、GCN5は直接これらの因子群の遺伝子発現を制御していることが示唆された。