細胞核内のアクチン・ミオシンファミリー間の協調によるクロマチン動態制御解析

通过细胞核中肌动蛋白和肌球蛋白家族之间的合作分析染色质动力学的调节

• 批准号: 10J05962
• 负责人: 北村 大志
• 金额: $ 1.34万
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05962/
• 关键词: アクチン関連タンパク質; nuclear myosin 1; クロマチン; Arp6; グルコース飢餓; 核小体; rDNA; ATP; 核内配置; アクチン; ミオシン; NM1

遺伝子発現を後天的に制御するために、核内ではクロマチンの空間配置や動態が制御されている。これらの機構は細胞の発生や癌化などと関連性があることが示唆されておりその重要性が明らかになってきたが、分子機構はほとんど不明で詳細な分子メカニズムの解明が期待されている。代表者はアクチンファミリーのArp6とミオシンファミリーのNM1が協調してこのメカニズムに関与していると考え、研究を開始した。Arp6KOやノックダウンでNM1の局在に大きな変化は観察されなかったので、次に、Arp6とNM1の結合の変化を解析した。まずRNA Polymerase I(PolI)の転写を抗がん剤であるactinomycin Dによって停止させるとArp6とNM1の結合が減少することが示された。また、rDNAの転写抑制がおこるグルコース飢餓状態でも同様に結合が減少することが示唆された。rDNAの転写抑制時にArp6とNM1が核小体から抜けていることを考えると、rDNAの転写が抑制されるとArp6とNM1は解離し、核小体から消失するというモデルが考えられる。これまでの報告からNMIのATPase活性がPolIの転写活性を正に制御していることが見出されている(Ye J et al., 2008)。そこでATPを加えた状態でArp6とNM1の結合変化を観察すると、Arp6はATPの存在下では、NM1から解離することがわかった。従来、ミオシンファミリーのタンパク質は、それ自身が持つATPase活性によりエネルギーを得てモータータンパク質としてアクチン繊維と相互作用しながら機能している。このような背景と本研究により得られた結果より、Arp6がNM1のATPase活性を制御してrDNAの転写を調節していると考えられた。これまで核内のNMIがどのように制御されているかは、不明であったが本研究により、Arp6によるNM1の機能制御機構モデルを示せたことで有意義な結果を得られた。

The spatial allocation and dynamic control of nuclear energy generation The importance of molecular mechanisms in cellular development and carcinogenesis is clear, and molecular mechanisms are unclear. The representatives of the two sides agreed to coordinate the work of the two sides and to start the study. Arp6KO RNA Polymerase I(PolI) is a protein that binds to actinomycin D and is expressed by Arp6 and NM1. In addition, the rDNA gene expression is inhibited by the presence of the same protein in the hungry state. When rDNA is inhibited, Arp6 and NM1 nucleosomes are dissociated and disappeared. This report shows that the ATPase activity of NMI is controlled by the activity of PolI (Ye J et al., 2008)。ATP is added to Arp6 and NM1 in the presence of ATP, and Arp6 and NM1 are dissociated. In addition, it is necessary to maintain the activity of ATPase by itself, and to maintain the function of ATPase by itself. The results of this study show that Arp6 can regulate the activity of NM1. The results of this study are meaningful.

项目成果

染色体テリトリーの核内配置におけるアクチン関連タンパク質とヒストンバリアントの役割

肌动蛋白相关蛋白和组蛋白变体在染色体区域核定位中的作用

• 发表时间: 2011
• 作者: 大渕恵理;他
• 通讯作者: 他

脊椎動物細胞核内のクロマチン空間配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の寄与とその分子機構の解析

肌动蛋白相关蛋白Arp6对脊椎动物细胞核染色质空间排列的贡献及其分子机制分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 北村大志;大渕恵理;田辺秀之;小布施力史;堀哲也;深川達郎;原田昌彦
• 通讯作者: 原田昌彦

遺伝子欠損細胞を用いたヒストンバリアントH2A.Z アイソフォームの解析

使用基因缺陷细胞分析组蛋白变体 H2A.Z 亚型

• 作者: Hiroshi Kitamura;Eri Ohfuchi;Chikashi Obuse;Hideyuki Tanabe;Tetsuya Hori;Tatsuo Fukagawa;Pavel Hozak;Masahiko Harata;Masahiko Harata 他;Hiroshi Kitamura 他;日下部将之 他;原田昌彦 他;日下部将之 他;高橋裕一朗 他;尾間由佳子 他;Hiroshi Kitamura 他;Noaki Horikoshi 他;小西辰紀 他;中山 景樹 他;原田昌彦;日下部将之;Masahiko Harata;原田昌彦;Hiroshi Kitamura;Yuichiro Takahashi;Yukako Oma;Masataka Nakaya;Tetsuya Emoto;Hiroshi Kitamura;原田昌彦;小西辰紀;日下部将之
• 通讯作者: 日下部将之

Identification and characterization of the two isoforms of the vertebrate H2A.Z histone variant.

• DOI: 10.1093/nar/gkq171
• 发表时间: 2010-07
• 期刊: Nucleic acids research
• 影响因子: 14.9
• 作者: Matsuda R;Hori T;Kitamura H;Takeuchi K;Fukagawa T;Harata M
• 通讯作者: Harata M

Interaction between actin-related protein Arp6 and nuclear myosin I and their contribution to nuclear organization

肌动蛋白相关蛋白 Arp6 和核肌球蛋白 I 之间的相互作用及其对核组织的贡献

• 发表时间: 2011
• 作者: Kitamura H.;Ohfuchi E.;Obuse C.;Tanabe H.;Hori T.;Fukagawa T.;Pavel H.;Harata M.
• 通讯作者: Harata M.