染色体分配装置の新規形成メカニズム

染色体分离装置的新型形成机制

• 批准号: 20055007
• 负责人: 舛本 寛
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: Kazusa DNA Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20055007/
• 关键词: キネトコア; ヒト人工染色体; セントロメア

ヒト染色体セントロメアに由来する反復DNA配列(アルフォイドDNA)を培養細胞へ導入することにより、本来の染色体と同等の複製・分配機能(セントロメア機能)を備えた人工染色体が形成される。本研究では、哺乳類セントロメア機能構造の集合メカニズム解明を目的として、ヒト及びマウス人工染色体システムを用いて以下の解析を進めた。セントロメア構造形成の分子機構の解析:アルフォイドDNA配列に依存したセントロメアの新規形成機構はヒトHT1080細胞およびマウス胎児線維芽細胞で保存されていることを明らかにして来たが、意外にもHeLa細胞では人工染色体形成が起こらなかった。そこでHela細胞ヘアルフォイドDNAを導入しその直後にChIP assayを行い解析した結果、DNA導入直後はセントロメア機能マーカーであるCENP-Aクロマチンの集合がHeLa細胞でも同様に起るが、その後の2週間の間に強いヘテロクロマチン化が起こり、セントロメア形成が抑制されることを発見した。そこで細胞株によるクロマチン集合バランスの違いが未成熟セントロメアクロマチンを維持し成熟させるかどうかの差を生じさせているとの仮説を立てた。これを証明する系として,tetO/tetR-ヒストン各種修飾酵素融合タンパクの系を用いて、人工染色体上でクロマチン集合バランスを自在に変換できるシステムを構築した。このシステムを用いて解析した結果、強いヘテロクロマチン化はセントロメア形成を阻害し、これと拮抗するヒストンH3のアセチル化は逆にセントロメア形成を促進することを明らかにした。さらに、HeLa細胞でも、クロマチン集合バランスを調節することで機能的なセントロメア形成と安定な人工染色体形成が起こることを示し,仮説が正しいことを証明した(論文投稿中)。

ヒ ト chromosome セ ン ト ロ メ ア に origin す る repeated DNA match column (ア ル フ ォ イ ド DNA) を culture cell へ import す る こ と に よ り, originally の chromosome と equally の copy distribution function (セ ン ト ロ メ ア function) を prepared え た artificial chromosome が form さ れ る. This study で は, mammals セ ン ト ロ メ ア function structure の collection メ カ ニ ズ ム interpret を purpose と し て, ヒ ト and び マ ウ ス artificial chromosome シ ス テ ム を with い て analytical を into the following の め た. セ ン ト ロ メ ア の molecular structure formation institutions の analytic: ア ル フ ォ イ ド DNA match column に dependent し た セ ン ト ロ メ ア の new rules which agency は ヒ ト HT1080 cells お よ び マ ウ ス tire line where d bud cells で save さ れ て い る こ と を Ming ら か に し て to た が, accident に も HeLa で は artificial chromosome formation が こ ら な か っ た . Youdaoplaceholder0 フォ でHela cells ヘア フォ フォ ド ドDNAを is introduced into the にChIP directly after the そ <s:1> Assay を line い parsing し た results, DNA into straight after は セ ン ト ロ メ ア function マ ー カ ー で あ る CENP - A ク ロ マ チ ン の collection が HeLa で も with others に up る が, そ の の after 2 weeks between の に strong い ヘ テ ロ ク ロ マ チ ン change が up こ り, セ ン ト ロ メ ア form が inhibit さ れ る こ と を 発 see し た. そ こ で cell lines に よ る ク ロ マ チ ン collection バ ラ ン ス の violations い が immature セ ン ト ロ メ ア ク ロ マ チ ン を maintain し mature さ せ る か ど う か の born poor を じ さ せ て い る と の 仮 said を て た. こ れ を prove す る department と し て, tetO/tetR - ヒ ス ト ン various modified enzyme blend タ ン パ ク の is を with い て, artificial chromosome で ク ロ マ チ ン collection バ ラ ン ス を comfortable に variations in で き る シ ス テ ム を build し た. こ の シ ス テ ム を with い て parsing し た results, strong い ヘ テ ロ ク ロ マ チ ン change は セ ン ト ロ メ ア form を resistance against し, こ れ と antagonism against す る ヒ ス ト ン H3 の ア セ チ ル change は inverse に セ ン ト ロ メ ア form を promote す る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に, HeLa で も, ク ロ マ チ ン collection バ ラ ン ス を adjust す る こ と で functionary な セ ン ト ロ メ ア formation と stability な artificial chromosome form が こ る こ と を し, said 仮 が is し い こ と を prove し た (in paper submitted).

项目成果

Human gamma-satellite DNA maintains open chromatin structure and protects a transgene from epigenetic silencing

• DOI: 10.1101/gr.086496.108
• 发表时间: 2009-04-01
• 期刊: GENOME RESEARCH
• 影响因子: 7
• 作者: Kim, Jung-Hyun;Ebersole, Thomas;Larionov, Vladimir
• 通讯作者: Larionov, Vladimir

Inactivation of a human kinetochore by specific targeting of chromatin modifiers.

• DOI: 10.1016/j.devcel.2008.02.001
• 发表时间: 2008-04
• 期刊: DEVELOPMENTAL CELL
• 影响因子: 11.8
• 作者: Nakano, Megumi;Cardinale, Stefano;Noskov, Vladimir N.;Gassmann, Reto;Vagnarelli, Paola;Kandels-Lewis, Stefanie;Larionov, Vladimir;Earnshaw, William C.;Masumoto, Hiroshi
• 通讯作者: Masumoto, Hiroshi

ヒト人工染色体から見た染色体制御機構

从人类人工染色体看出染色体控制机制

• 发表时间: 2008
• 期刊: 生化学 80
• 作者: F. Loayza-Puch;Y. Yoshida;T. Matsuzaki;C. Takahashi;H. Kitayama;M. Noda.;舛本 寛
• 通讯作者: 舛本 寛

A Dynamic Assembly Balance of CENP-A Chromatin or Heterochromatin for Centromere Activity on Alpha-satellite Repeats.

CENP-A 染色质或异染色质的动态组装平衡对于α-卫星重复上的着丝粒活性。

• 发表时间: 2008
• 作者: A. Omura;T Matsuzaki;K. Miio;T. Ogura;M. Yamamoto;A. Fujita;K. Okawa;H. Kitayama;C. Takahashi;C. Sato;M. Noda.;舛本 寛
• 通讯作者: 舛本 寛

A Dynamic Assembly Balance of Centromere Chromatin and Heterochro matin on Alpha-satellite DNA.

α-卫星 DNA 上着丝粒染色质和异染色质的动态组装平衡。

• 发表时间: 2009
• 作者: 山田泰広;ほか;Hirhi Masumoto
• 通讯作者: Hirhi Masumoto