クロマチンの運動性から捉える転写制御のゆらぎとがん細胞の悪性化

从染色质运动和癌细胞恶性转化了解转录控制的波动

• 批准号: 22K19465
• 负责人: 野澤 竜介
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Japanese Foundation for Cancer Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19465/
• 关键词: 転写; クロマチン; 超解像イメージング解析; がんのイニシエイション; 転写制御のゆらぎ; クロマチン構造

がん細胞では、ゲノム全体の転写レベルが変動していることが明らかとなっている。転写はプロモーターとエンハンサーとの動的な相互作用によって制御されることが明らかとなってきたが、クロマチンの動態を細胞内でとらえる技術が未だ限られているため、がん細胞において転写制御に関わるクロマチンの振る舞いがいかに変化しているのかについては未だよくわかっていない。そこで本研究では、転写制御クロマチンの動態を、超解像顕微鏡STORMを用いて1分子レベルで観測する技術を開発することを目的とした。令和4年度は、以下の2項目を進め、細胞核内の転写制御クロマチンの集合動態を定量的に解析する手法を確立した。1) プロモーターやエンハンサーといった転写制御クロマチンを構成するヒストンH2A.Zに着目した。細胞核内に局在するH2A.Z分子のXY座標情報をSTORMにより抽出し、Pair-correlation関数を導入することで、H2A.Zのクラスターのサイズやクラスター形成の頻度を評価することができた。また転写阻害処理や脱アセチル化酵素の阻害剤であるTSA処理によって、H2A.Zのクラスター形成の頻度が有意に減少することが見出された。2) ATAC-seqの原理を応用した、オープンクロマチン領域を可視化するATAC-seeとSTORM解析とを組み合わせた「ATAC-STORM法」を検討した。Tn5トランスポゼースと蛍光ラベルしたオリゴDNAを用いて、オープンクロマチンを標識し、1）と同様に、STORMを用いて標的の座標情報を抽出し、Pair-correlation関数によるクラスター解析を試みた。オープンクロマチンのクラスター形成もまた、H2A.Zの挙動と一致して、転写阻害処理やTSA処理により有意に減少した。

已经表明，整个基因组中的转录水平在癌细胞中波动。已经揭示了转录受启动子和增强子之间的动态相互作用的调节，但是由于用于捕获细胞内染色质动态的技术仍然有限，但仍不知道与转录调节的染色质的行为在癌细胞中涉及转录调节的行为。因此，这项研究旨在开发一种技术，以使用超分辨率显微镜风暴观察单分子水平上转录控制的染色质动力学。在2022财年，我们进行了以下两个项目，并建立了一种定量分析细胞核内转录调节染色质的组装动力学的方法。 1）专注于组蛋白H2A.Z，该组蛋白构成了转录调节的染色质，例如启动子和增强子。通过提取使用Storm局部在细胞核中定位在细胞核中的H2A.Z分子的XY坐标信息，并引入成对相关函数，可以评估H2A.Z簇的大小和簇形成的频率。还发现转录抑制作用和TSA处理（一种脱乙酰基酶抑制剂）显着降低了H2A.Z簇形成的频率。 2）我们研究了结合了ATAC-SEE的“ ATAC-STORM方法”，该方法可视化开放的染色质区域和风暴分析，该方法应用了ATAC-SEQ的原理。使用寡素荧光标记了用TN5转座酶标记的开放染色质，与1）相似，使用暴风雨提取目标坐标信息，并使用配对相关函数尝试了群集分析。通过转录抑制和TSA处理，开放的染色质簇的形成也显着降低，这与H2A.Z的行为一致。

项目成果

染色体分配を制御するAurora B反応の形成機構

控制染色体分离的Aurora B反应的形成机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Boteva Lora;Nozawa Ryu-Suke;Naughton Catherine;Samejima Kumiko;Earnshaw William C.;Gilbert Nick;野澤竜介;野澤竜介
• 通讯作者: 野澤竜介

染色体分配を保証するキナーゼ反応場

确保染色体分离的激酶反应场

• 发表时间: 2023
• 作者: Boteva Lora;Nozawa Ryu-Suke;Naughton Catherine;Samejima Kumiko;Earnshaw William C.;Gilbert Nick;野澤竜介
• 通讯作者: 野澤竜介

染色体分配を制御するAurora B集合体の形成機構

控制染色体分离的Aurora B聚集体的形成机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Kitajima Shunsuke;Tani Tetsuo;Springer Benjamin F.;Campisi Marco;Osaki Tatsuya;Haratani Koji;Chen Minyue;Knelson Erik H.;Mahadevan Navin R.;Ritter Jessica;Yoshida Ryohei;Kohler Jens;Ogino Atsuko;Nozawa Ryu-Suke;他14名;野澤竜介;野澤竜介;野澤竜介;野澤竜介;野澤竜介;野澤竜介
• 通讯作者: 野澤竜介

MPS1 inhibition primes immunogenicity of KRAS-LKB1 mutant lung cancer.

• DOI: 10.1016/j.ccell.2022.08.015
• 发表时间: 2022-10-10
• 期刊: CANCER CELL
• 影响因子: 50.3
• 作者: Kitajima, Shunsuke;Tani, Tetsuo;Springer, Benjamin F.;Campisi, Marco;Osaki, Tatsuya;Haratani, Koji;Chen, Minyue;Knelson, Erik H.;Mahadevan, Navin R.;Ritter, Jessica;Yoshida, Ryohei;Kohler, Jens;Ogino, Atsuko;Nozawa, Ryu-Suke;Sundararaman, Shriram K.;Thai, Tran C.;Homme, Mizuki;Piel, Brandon;Kivlehan, Sophie;Obua, Bonje N.;Purcell, Connor;Yajima, Mamiko;Barbie, Thanh U.;Lizotte, Patrick H.;Janne, Pasi A.;Paweletz, Cloud P.;Gokhale, Prafulla C.;Barbie, David A.
• 通讯作者: Barbie, David A.

Aurora B microenvironment: biomolecular assembly ensuring accurate chromosome segregation

Aurora B 微环境：生物分子组装确保染色体精确分离

• 发表时间: 2022
• 作者: Kitajima Shunsuke;Tani Tetsuo;Springer Benjamin F.;Campisi Marco;Osaki Tatsuya;Haratani Koji;Chen Minyue;Knelson Erik H.;Mahadevan Navin R.;Ritter Jessica;Yoshida Ryohei;Kohler Jens;Ogino Atsuko;Nozawa Ryu-Suke;他14名;野澤竜介;野澤竜介;野澤竜介
• 通讯作者: 野澤竜介