ゲノムのリプログラミングと染色体構築原理

基因组重编程和染色体构建原理

• 批准号: 15658107
• 负责人: 奥村 克純
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15658107/
• 关键词: 核マトリックス; クロマチン; 複製ファクトリー; FISH; セントロメアヘテロクロマチン; 複製フォーク; DNAメチル化; ヒストン修飾; ヘテロクロマチン; エピジェネティック; セントロメア; 複製タイミング; DNAファイバー; ES細胞; アセチル化; DNA複製; チェックポイント; インプリンティング

クロマチンドメインの形成に極めて重要である以下の二点について解析し成果のとりまとめを行った。DNA複製における核マトリックスの関与:まず修飾ヌクレオチドをパルスで複製時に取り込ませて核ハロー標本上で検出した結果、複製直後は取り込まれたヌクレオチドは核内にとどまっているが、チェイス30分後にはDNAループ上にも広がって検出され、DNA複製が核マトリックス上で起こっていることを示唆した。さらに複製タイミングがS期初期、中期、後期の特定のゲノム領域について解析した結果、それぞれの遺伝子領域に存在するMARはS期を通して核マトリックスに結合しているが、MAR以外のDNA配列は、それぞれの複製タイミングの時期にのみ核マトリックスと結合していることを明らかにした。また各種preRC複合体タンパク、複製ファクトリータンパクについても核マトリックスとの関係を明らかにし、これまでの成果とあわせて、複製・転写ファクトリーが核マトリックス上で機能しているモデルを提示した。セントロメアヘテロクロマチン領域におけるエピジェネティックな制御:DNAメチル化阻害時のヘテロクロマチン領域における複製フォークの進行と複製タイミング、ヒストンのエピジェネティックな動態との相関関係について解析した。triMeK4H3,diMeK4H3はDNAメチル化阻害で、セントロメア周辺ヘテロクロマチン領域に局在する一方、triMeK9H3はこの領域では少し減少した。また、24時間の5azadC処理によって、セントロメア周辺ヘテロクロマチンにおける修飾ヒストンの変換が起きた核はS期初期では少なく、この領域が複製するS期中期以降の核で多く見られた。これらの結果から、5-azadC処理により、セントロメア周辺ヘテロクロマチン領域のDNAのメチル化が減少することで、複製タイミングが早くなり、さらに複製フォークの進行が促進されるに伴って、その後のクロマチンアッセンブリーの際、ヒストン修飾の構成に大きな変化が起こると示唆された。さらに成果のまとめとして論文作成中である。

我们分析了以下两点，这对于染色质结构域的形成极其重要，并总结了结果。核基质参与DNA复制：首先，在复制过程中对修饰的核苷酸进行脉冲掺入，并在复制后立即在核晕样本上进行检测，掺入的核苷酸保留在核中，但在追踪后30分钟，DNA被检测到。还检测到遍布环的扩散，表明 DNA 复制发生在核基质上。此外，通过分析复制时间为S期早期、中期和晚期的特定基因组区域，发现存在于每个基因区域中的MAR在整个S期与核基质结合，但MAR以外的DNA序列研究表明，该蛋白质仅在复制期间与核基质结合。我们还阐明了各种preRC复合体蛋白和复制工厂蛋白与核基质的关系，并结合之前的结果，提出了复制和转录工厂在核基质上发挥作用的模型。着丝粒异染色质区域的表观遗传调控：我们分析了当 DNA 甲基化受到抑制时异染色质区域的复制叉进展、复制时间和组蛋白表观遗传动态之间的相关性。 triMeK4H3和diMeK4H3抑制DNA甲基化并位于着丝粒周围异染色质区域，而triMeK9H3在该区域略有减少。此外，5azadC处理24小时后，在早期S期，着丝粒周围异染色质中发生组蛋白修饰的细胞核数量很少，但在中期S期之后，当该区域复制时，细胞核中发生修饰的情况较多。这些结果表明，5-azadC 处理减少了着丝粒周围异染色质区域的 DNA 甲基化，导致复制时间提前并促进复制叉进展，这反过来又损害了随后的染色质组装，表明在此期间，组成发生了重大变化。组蛋白修饰。此外，目前正在准备一篇论文来总结结果。

项目成果

A 210-kb segment of tandem repeats and Retroelements located between imprinted subdomains of mouse distal chromosome 7

• DOI: 10.1093/dnares/11.5.325
• 发表时间: 2004-10-31
• 期刊: DNA RESEARCH
• 影响因子: 4.1
• 作者: Shirohzu, H;Yokomine, T;Sasaki, H
• 通讯作者: Sasaki, H

クロマチン・染色体実験プロトコール

染色质/染色体实验方案

• 发表时间: 2004
• 作者: M.-T.Gao et al.;押村光雄ら編
• 通讯作者: 押村光雄ら編

奥村 克純: "クロマチン構造とDNA複製"生体の科学. 54巻3号. 185-191 (2003)

Katsumi Okumura：“染色质结构和 DNA 复制”《生物科学》第 54 卷，第 3. 185-191 期（2003 年）。

Applying whole-genome studies of epigenetic regulation to study human disease

• DOI: 10.1159/000091922
• 发表时间: 2006-01-01
• 期刊: CYTOGENETIC AND GENOME RESEARCH
• 影响因子: 1.7
• 作者: Lieb, J. D.;Beck, S.;Greally, J. M.
• 通讯作者: Greally, J. M.

Structure and evolution of the mouse pregnancy-specific glycoprotein (Psg) gene locus

小鼠妊娠特异性糖蛋白（Psg）基因座的结构和进化

• 发表时间: 2005
• 期刊: BMC Genomics 6巻4号(印刷中)
• 作者: Matsumoto R.;Ito Y.;Shin-ichiro Takebayashi;Andrew S McLellan
• 通讯作者: Andrew S McLellan