CpGマイクロアレイを用いたヒストン修飾と遺伝子発現に関する研究

使用 CpG 微阵列研究组蛋白修饰和基因表达

基本信息

  • 批准号:
    16013238
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.58万
  • 依托单位:
  • 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:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

遺伝子の転写制御にはクロマチン構造の変化が伴い、それをもたらす分子機序の一つは、ヌクレオソームヒストンの化学的修飾である。細胞機能発現における転写制御ネットワークの複雑性に鑑みれば、ヌクレオソームヒストンのいくつかの修飾と遺伝子発現との関連を包括的に解析する研究が重要である。本研究では、ヒトのCpGマイクロアレイを作製し、これを用いてH3-K9がメチル化を受けた遺伝子を網羅的に同定し発現との関連を解析した上で、さらにこれらの遺伝子についてヒストンH3,H4のアセチル化を検討することによって、2つの代表的なヒストン修飾と発現についての関連を解明する。Hela細胞をMNaseによって部分消化し得られた核抽出液より、GST-HP1およびメチル化H3-K9との結合能を欠くGST-HP1CDmut(コントロール)を用いて、メチル化H3-K9を有するオリゴヌクレオソームを精製した。これよりゲノムDNA断片を抽出し、CpGマイクロアレイのプローブとして用いた。アレイ解析の結果、92個の遺伝子領域を同定した。これらの遺伝子発現を検討したところ、60個の遺伝子において明らかな発現を認めた。これまでH3-K9のメチル化は発現抑制をもたらすと考えられていたが、必ずしもそうではないことが示された。一方、これら92個の遺伝子において遺伝子発現を正に制御するH3,H4のアセチル化について解析したところ、発現を認めた約8割の遺伝子においてアセチル化を受けていた。一方、発現を認めない遺伝子においてはアセチル化を認めなかった。以上のことから、1)H3-K9のメチル化と転写抑制との相関は認められない。2)H3、H4のアセチル化と遺伝子発現には従来知られていたような関連が認められる。3)遺伝子発現においてH3、H4のアセチル化はH3のメチル化に対して優位に機能する、ことなどが示唆された。
基因转录的调控伴随着染色质结构的变化,而带来这种变化的分子机制之一是核小体组蛋白的化学修饰。考虑到细胞功能表达中转录控制网络的复杂性,综合分析核小体组蛋白的几种修饰与基因表达之间关系的研究非常重要。在本研究中,我们创建了人类CpG微阵列,用它来全面鉴定具有H3-K9甲基化的基因,并分析其与表达的关系,通过检查H4乙酰化,我们将阐明两种典型的组蛋白修饰与表达之间的关系。使用缺乏与 GST-HP1 结合能力的 GST-HP1CDmut(对照),从用 MNase 部分消化 Hela 细胞获得的核提取物中提取含有甲基化 H3-K9 的寡核小体,并纯化甲基化 H3-K9。从中提取基因组DNA片段并用作CpG微阵列的探针。阵列分析的结果,鉴定出 92 个基因区域。当我们检查这些基因的表达时,我们发现 60 个基因有明确的表达。此前,人们认为 H3-K9 甲基化会抑制表达,但事实证明事实并非如此。另一方面,当我们分析这92个基因中正控制基因表达的H3和H4的乙酰化时,我们发现观察到表达的基因中大约80%被乙酰化。另一方面,在未观察到表达的基因中未观察到乙酰化。由上可知,1)H3-K9甲基化与转录抑制之间不存在相关性。 2) H3 和 H4 乙酰化与基因表达之间存在先前已知的关系。 3)有人认为H3和H4乙酰化在基因表达中比H3甲基化发挥更显着的作用。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Nishiyama;Y.;Allakhverdiev;S.I.;Murata;N.;Yamamoto K et al.;Yamamoto K et al.
  • 通讯作者:
    Yamamoto K et al.
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