細胞核ダイナミクスにおけるゲノムの機能的収納機構の解明

阐明细胞核动力学中基因组的功能存储机制

基本信息

批准号：
19038023
负责人：
大山隆
金额：
$ 5.82万
依托单位：
Waseda University
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ゲノムを細胞核に機能的に折り畳むための遺伝情報を解明することを最終目標にしている。そして、本年度は、計画に沿って3つの解析を行った。以下に成果を報告する。1. DNA高次構造のクロマチン制御能と遺伝子発現制御能の解析 : 一過的遺伝子発現系を用いた解析で、我々は既に遺伝子発現を活性化できる十字架構造とZ型DNA構造を見出していた。そこで本年度は、両者のクロマチン制御能の解析を中心とした解析計画を立てていた。しかし、再度検討した結果、この計画を実施するためには、まだ両構造の転写活性化能が不十分であることが判明した(実験的に検出できないほど僅かなクロマチン構造の変化でも転写活性に影響することがあるため)。さらに、この点を解決するためには、まずZ型DNA構造に的を絞り、転写活性化能を上昇させた上で次の解析に進むことが賢明であると判断された。そこで、新規のZ型構造の開発を引き続き行うこととし、これまでに転写を約25倍活性化できる構造を作製することに成功した。この他、マウスES細胞に導入した人工ベントDNAT20は、同細胞を肝細胞に分化させても転写を活性化する能力を保持していることを明らかにした。2. 各種真核生物ゲノムの柔軟性地図の作成 : ヒト、チンパンジー、マウス、ショウジョウバエ、線虫、酵母、シロイヌナズナの各ゲノムの柔軟性を3bpまたは4bp単位で解析し、各ゲノムの全長に渡るDNAの柔軟性地図を完成させた。そして、どのゲノム上にも極めて柔軟な特性をもつ小領域(SPIKEと命名)が分布していることを発見した。3. ヌクレオソームの自己集合能の解析 : ニワトリの赤血球から精製したコアヒストンと各種DNAを用いて試験管内でヌクレオソームを再構成した。得られたヌクレオソームの混合溶液を解析した結果、同じDNAをもつヌクレオソーム同士が集合する傾向があることが示唆された。

这项研究的最终目标是阐明将基因组功能性折叠到细胞核中所需的遗传信息。今年，我们按照计划进行了三项分析。结果报告如下。 1、DNA高阶结构控制染色质和基因表达的能力分析：通过瞬时基因表达系统的分析，我们已经发现了可以激活基因表达的十字形结构和Z形DNA结构。因此，今年我们计划以两者的染色质调控能力为中心进行分析。然而，重新检查的结果发现，这两种结构的转录激活能力仍然不足以执行这一计划（即使是实验无法检测到的染色质结构的微小变化也可能导致转录激活）。）。此外，为了解决这个问题，我们确定首先关注Z形DNA结构并提高其转录激活能力，然后再进行下一步分析是明智的。因此，我们决定继续开发一种新的Z型结构，到目前为止我们已经成功创建了一种可以激活转录约25次的结构。此外，他们还发现，引入小鼠ES细胞的人工弯曲DNAT20即使在细胞分化为肝细胞时也保留了激活转录的能力。 2. 制作各种真核基因组的灵活性图谱：以3或4 bp为单位分析人类、黑猩猩、小鼠、果蝇、线虫、酵母和拟南芥各基因组的灵活性，并绘制DNA全长图谱每个基因组完成了灵活性图。他们发现具有极其灵活特性的小区域（称为 SPIKE）分布在每个基因组上。 3.核小体自组装能力分析：利用从鸡红细胞中纯化的核心组蛋白和各种DNA在体外重建核小体。对所得核小体混合溶液的分析表明，具有相同 DNA 的核小体倾向于聚集在一起。

项目成果

期刊论文数量（29）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

食虫植物S-likeリボヌクレアーゼ遺伝子の構造と発現

食虫植物S样核糖核酸酶基因的结构与表达

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
三谷匡;川村紘子;笹栗弘貴;横田隆徳;棚瀬潤一;大山隆;田口善智;木村元;小平玲菜
通讯作者：
小平玲菜

ゲノムの階層的折り畳みの基盤となるDNA物性

基因组分层折叠背后的 DNA 物理特性

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kamiya;H.;Fukunaga;S.;Ohyama;T. and Harash ima;H.;佐藤長緒;Tsutsui T;小平玲菜;Yao S-G;西村恵美;大山隆
通讯作者：
大山隆

遺伝子発現に有利なクロマチン構造の人為的構築

人工构建有利于基因表达的染色质结构

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤美月;棚瀬潤一;山内恵里;清水光弘;大山隆
通讯作者：
大山隆

DNAの高次構造と物理的特性に印された遺伝情報

DNA的高阶结构和物理特性中标记的遗传信息

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
蛋白質核酸酵素 53
影响因子：
0
作者：
大山隆
通讯作者：
大山隆

ヒトゲノムの機械的特性と染色体構造

人类基因组的机械特性和染色体结构

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sumida;N.;間5名;Ohyama;T.;木村元
通讯作者：
木村元

DOI：
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作者：
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大山隆其他文献

Genetic information carried in DNA conformation and properties

DNA构象和特性中携带的遗传信息

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
小平玲菜;西村恵美;鎌田康之;岡部隆宏;大山隆;大山隆;大山隆;Takashi Ohyama
通讯作者：
Takashi Ohyama

細胞核ダイナミクスとゲノムの折り畳み

细胞核动力学和基因组折叠

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ohyama;T.;Sumida;N. and Tanase;J.;大山隆
通讯作者：
大山隆

出芽酵母ゲノムにおいてZ-DNAによるヌクレオソームの形成阻害を利用した転写制御機構の解析

利用酿酒酵母基因组中 Z-DNA 抑制核小体形成的转录控制机制分析

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
Morohashi;N.;Mitchell;A.P.;Shimizu;M;Nobuyuki Morohashi;清水光弘;清水光弘;大山隆;諸橋伸行;伊藤沙弥香;神庭昂平;Nobuyuki Morohashi;Mitsuhiro Shimizu;Mitsuhiro Shimizu;Takashi Ohyama;Morohashi Nobuyuki;Sayaka Ito;Kohei Kanba;Satoru Mori;Nobuyuki Morohashi;Mitsuhiro Shimizu;清水光弘;清水光弘;Mitsuhiro Shimizu;Mitsuhiro Shimizu;Mitsuhiro Shimizu;Nobuyuki Morohashi;Wataru Morita;小林玄太;森田亘
通讯作者：
森田亘

Mechanisms of chromatin-mediated repression in an early meiotic gene HOPI in S. cerevisiae.

酿酒酵母早期减数分裂基因 HOPI 染色质介导的抑制机制。

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Morohashi;N.;Mitchell;A.P.;Shimizu;M;Nobuyuki Morohashi;清水光弘;清水光弘;大山隆;諸橋伸行;伊藤沙弥香;神庭昂平;Nobuyuki Morohashi;Mitsuhiro Shimizu;Mitsuhiro Shimizu;Takashi Ohyama;Morohashi Nobuyuki;Sayaka Ito
通讯作者：
Sayaka Ito

Chromatin alteration and gene expression control by alternative DNA structures.pp.85-99.In DNA structure, Chromatin and Gene Expression(eds:R.Kiyama, R.and M.Shimizu)

替代 DNA 结构的染色质改变和基因表达控制。第 85-99 页。DNA 结构、染色质和基因表达（编辑：R.Kiyama、R. 和 M.Shimizu）

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Morohashi;N.;Mitchell;A.P.;Shimizu;M;Nobuyuki Morohashi;清水光弘;清水光弘;大山隆;諸橋伸行;伊藤沙弥香;神庭昂平;Nobuyuki Morohashi;Mitsuhiro Shimizu;Mitsuhiro Shimizu;Takashi Ohyama;Morohashi Nobuyuki;Sayaka Ito;Kohei Kanba;Satoru Mori;Nobuyuki Morohashi;Mitsuhiro Shimizu;清水光弘;清水光弘;Mitsuhiro Shimizu;Mitsuhiro Shimizu;Mitsuhiro Shimizu;Nobuyuki Morohashi;Wataru Morita;小林玄太;森田亘;山本周作;森智;諸橋伸行;金子郁美;安堵城悟;Nobuyuki Morohashi;Wataru Morita;Genta Kobayashi;Wataru Morita;Shusaku Yamamoto;Satoru Mori;Nobuyuki Morohashi;Ikumi Kaneko;Satoru Andojo;Satoru Mori;Nobuyuki Morohashi;Nobuyuki Morohashi
通讯作者：
Nobuyuki Morohashi