非対称分裂で姉妹細胞間の異なる運命決定にユークロマチン形成機構が果たす役割の解析

分析常染色质形成机制在决定不对称细胞分裂过程中姐妹细胞之间不同命运的作用

基本信息

批准号：
18770210
负责人：
柴田幸政
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18770210/
关键词：
BETファミリー蛋白質 C.elegans ブロモドメインクロマチン非対称

项目摘要

本研究では、細胞系譜の非対称性をつくる上で、クロマチン制御機構がどのような働きをしているかを明らかにするために、アセチル化ヒストンに結合する酵母からヒトまで保存されたBETファミリー蛋白質を中心に解析を進めている。BETファミリー蛋白質は、酵母ではクロマチンリモデリング因子Swr1と共にユークロマチンの維持に必要であると考えられているが、多細胞生物での働きはあまり良く分かっていない。今回我々は、C. elegansを用いて、細胞系譜の非対称性に必要とされる遺伝子として、BETファミリー蛋白質BET-1(申請書にはPSA-14と記載)を見いだした。前年度の研究でbet-1変異体では細胞の運命が不安定になっている事を明らかにしたが、今年度はさらに、bet-1変異体で細胞系譜を詳細に観察し、その際どこでマーカが発現するかを明らかにする事で、bet-1変異体では一旦正常な非対称性が形成された後、その非対称性が失われる事を明らかにした。この事から、BET-1は非対称性の維持に必要である事が明らかになった。また、レスキュー実験から、BET-1は娘細胞間の非対称性が形成される時期に発現する事が、その後の孫細胞間の非対称性の維持に必要である事も見いだした。さらに、Swr1相同遺伝子を含むTip60複合体の構成因子をRNAiで機能抑制すると、bet-1変異体と同様の表現型が見られ、BET-1がTip60複合体と協調して働いている可能性が示唆された。現在、BET-1はTip60複合体の一部としてヒストンアセチル化を介して、非対称分裂によって作られた非対称性を維持しているというモデルを考えている。今まで、アセチル化ヒストンのエピジェネテック役割はあまり分かっていなかったが、本研究からBETファミリー蛋白質及びアセチル化ヒストンを介したエピジェネテックな機構が非対称性の維持に必要である事が示された。

在这项研究中，我们研究了与乙酰化组蛋白结合的 BET 家族蛋白，这些蛋白在酵母和人类中都是保守的，以阐明染色质控制机制在产生细胞谱系不对称性中的作用，目前正在进行分析。 BET 家族蛋白被认为是维持酵母中常染色质以及染色质重塑因子 Swr1 所必需的，但它们在多细胞生物中的功能尚不清楚。利用秀丽隐杆线虫，我们发现 BET 家族蛋白 BET-1（在申请中描述为 PSA-14）是细胞谱系不对称所需的基因。在前一年的研究中，我们揭示了bet-1突变体中细胞的命运是不稳定的，但今年我们将进一步详细观察bet-1突变体中的细胞谱系，在此过程中，我们将调查在哪里通过澄清无论该标记是否表达，我们发现在bet-1突变体中，一旦形成正常的不对称性，该不对称性就会消失。这些结果表明 BET-1 对于维持不对称性是必要的。此外，从救援实验中，我们发现子细胞之间形成不对称性时BET-1的表达对于孙细胞之间不对称性的后续维持是必要的。此外，当Tip60复合体的组成部分（包括Swr1同源基因）的功能被RNAi抑制时，观察到与bet-1突变体相似的表型，表明BET-1可能与Tip60复合体协同作用被建议。我们目前正在考虑一种模型，其中 BET-1 作为 Tip60 复合体的一部分，通过组蛋白乙酰化维持不对称分裂所产生的不对称性。到目前为止，乙酰化组蛋白的表观遗传作用尚不清楚，但这项研究表明，BET 家族蛋白和乙酰化组蛋白介导的表观遗传机制对于维持 Ta 的不对称性是必要的。