DNA高次構造を担うヒストンによるクロマチン制御機構の解析

负责 DNA 高阶结构的组蛋白染色质控制机制分析

• 批准号: 08J07057
• 负责人: 川嶋 聡
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-08J07057/
• 关键词: ヒストン; クロマチン; 染色体分配; re-orientation; Ipl1; Aurora B kinase; Sgo1; shugoshin; time-lapse imaging; 微小管重合阻害剤; CLASP; GLAMP; GLibrary

ヒストン点変異体株ライブラリーを用いた染色体分配における機能解析ヒストン点変異株ライブラリー(histone-GLibrary)を用いて、微小管重合阻害剤であるthiabendazole(TBZ)とbenomylに感受性を示す24のヒストン点変異株を新たに同定した。H2A-I112A点変異株では、もう1つの微小管重合阻害剤であるnocodazole処理によるM期同調の解除後に、染色体分配異常を示す細胞の割合が増加した。姉妹セントロメアと微小管の経時的生細胞観察により、H2A-I112A点変異株では異常な動原体-微小管結合様式であるmono-polar attachmentを示す細胞の割合がnocodazole処理時間依存的に増加することが分かった。また、syntelic attachment(2つの姉妹動原体のどちらにも一方向からの微小管が結合するもの)を解消する働き(re-orientation)があるchromosomal passenger complex(CPC)及びSgo1のセントロメア領域における局在量は、H2A-I112A点変異株で低い状態にあった。さらに、Sgo1の過剰発現は、H2A-I112A点変異株を含む多くのヒストン点変異株が示すTBZ/benomyl感受性を回復させた。これらの結果から、コアヒストンH2Aはbi-orientationの正常な形成に必要であることが示唆された。ヒストン点変異と微小管重合阻害剤により誘導されたクロマチン構造の異常がCPC及びSgo1の局在を変化させ、CPC及びSgo1の機能を減弱させたと考えられる。H2A-I112を含め、ヒストンのアミノ酸配列は酵母からヒトに至るまで極めて高度に保存されているため、本研究のさらなる解析は進化的に広く保存されたクロマチン制御機構の基盤解明に繋がると期待される。

鉴定了使用组蛋白点突变菌株库对染色体分配的功能分析24新组蛋白点突变菌株，对微管聚合抑制剂Thiabendazole（TBZ）和苯丙胺基敏感。在H2A-I112A点突变体中，通过处理另一种微管抑制剂Nocodazole在解码M期同步后，表现出染色体分配的细胞的比例增加。随着时间的流逝，观察姐妹的丝粒和微管的观察表明，表现出单极附着的细胞比例，一种异常的微动微管结合模式，以诺科唑治疗时间依赖性方式增加。此外，在丝粒区域中染色体乘客复合物（CPC）和SGO1的定位，在H2A-I112A点突变中，它们具有重新定位（在两个姐妹centrochores中绑定到两个姐妹夹层）的函数（在两个姐妹夹层中绑定到两个姐妹夹层）。此外，SGO1的过表达恢复了许多组蛋白点突变体（包括H2A-I112A点突变体）所表现出的TBZ/Benomyl敏感性。这些结果表明，核心组蛋白H2A是双向形成的正常形成所必需的。人们认为，由微管聚合抑制剂诱导的染色质结构的组蛋白点突变和异常，改变了CPC和SGO1的定位，并减弱了CPC和SGO1的功能。由于包括H2A-I112在内的组蛋白的氨基酸序列从酵母到人都非常高度保守，因此对这项研究的进一步分析有望导致阐明进化上广泛保守的染色质调节机制。

项目成果

染色体分配におけるヒストンの機能的役割とクロマチン制御機械の解析

组蛋白在染色体分离和染色质控制机制中的功能作用分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 坂本真紀;野口修平;川嶋聡;川嶋聡
• 通讯作者: 川嶋聡

Global analysis of mutual interaction surfaces of nucleosomes with comprehensive point mutants

• DOI: 10.1111/j.1365-2443.2009.01350.x
• 发表时间: 2009-11
• 期刊: Genes to Cells
• 影响因子: 2.1
• 作者: M. Sakamoto;Shuhei Noguchi;S. Kawashima;Yusuke Okada;T. Enomoto;M. Seki;M. Horikoshi