細胞分化運命決定の遺伝子選択メカニズムの解明

阐明决定细胞分化命运的基因选择机制

• 批准号: 13J04024
• 负责人: 原田 哲仁
• 金额: $ 2.76万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J04024/
• 关键词: ヒストンバリアント; エピジェネティクス; 細胞分化

本年度は、H3.3と結合する分化責任因子の同定を試みた。内在性H3.3抗体による因子の同定と外来性のGFP-H3.3と結合する因子との2パターンを用いて共通する因子を探し出すことを予定していたが、ヒストン修飾状態に依存しないGFPタグを利用することにより結合タンパク質を網羅的に同定することを優先させた。遺伝子集積が起こっている未分化段階におけるH3.3-GFP発現C2C12細胞を大量に用意し、細胞質およびヌクレオソーム画分を抽出し、GFP抗体により複合体精製を行った。次に、質量分析計により構成タンパク質の同定を試みた結果、細胞質画分ではヒストンシャペロンがヌクレオソーム画分ではヒストン脱アセチル化酵素が多く検出されたものの大半が機能既知のものであった。現在は、得られた質量分析データを詳細に検証し、新規機能を持ちそうな候補因子を精査中である。質量分析解析の際に、複数の未知ヒストンバリアントが存在することが示唆された。その後の調査から、マウス未知ヒストンH3バリアント14種類、ヒト3種類を新たに同定した。(Epigenetics & Chromatin, 2015)。これら様々なヒストンH3バリアントが、骨格筋分化におけるジーンクラスタリングを介した選択的な遺伝子の転写制御に必要であることを示唆しており、当初の計画より複雑化していることが明らかとなった。そこで、本研究課題の成果は、研究会のシンポジウムおよび雑誌の執筆等で発表を行った。さらに、平成27年度より科学研究費補助金若手Bの研究課題「骨格筋分化における新規ヒストンH3バリアントH3mm7の遺伝子選択機構の解明」に取り組んでおり、今後、これらヒストンH3バリアントの骨格筋分化におけるジーンクラスタリングを介した選択的な遺伝子の転写制御機構の解明も行っていく予定である。

今年，我们试图确定与H3.3结合的分化责任因素。我们计划使用两种因素模式：通过内源性H3.3识别因子和与外源GFP-H3.3结合的因子，但我们优先考虑通过使用独立于组蛋白修饰状态的GFP通过使用GFP来全面识别结合蛋白。在发生基因积累的未分化阶段制备了大量表达H3.3-GFP的C2C12细胞，并提取了细胞质和核小体馏分，并使用GFP抗体进行了复杂的纯化。接下来，我们试图使用质谱仪鉴定成分蛋白，尽管在细胞质级分中检测到许多组蛋白伴侣，并且在核小体馏分中检测到许多组蛋白脱乙酰基酶，但大多数人已知功能。当前，我们正在详细验证获得的质谱数据，并检查可能具有新功能的候选因素。有人提出，在质谱分析过程中存在多种未知组蛋白变体。随后的研究揭示了14个未知的小鼠组蛋白H3变体和3个人。 （表观遗传学和染色质，2015年）。这些各种组蛋白H3变体表明，通过骨骼肌分化中的基因聚类进行选择性基因转录调控所必需，这比初始计划更为复杂。因此，该研究主题的结果是在研究小组的研讨会和杂志的撰写中提出的。此外，自2015年以来，Young B是科学研究的赠款，一直致力于“了解新组蛋白H3变体H3MM7在骨架肌肉差异化中的基因选择机制”，我们将来计划阐明选择性基因转录调节调节机制通过基因群中的基因群体群体分化了这些历史学家H3的变化。

项目成果

骨格筋分化能はヒストンH3バリアントの取り込みによって制御される

骨骼肌分化潜力由组蛋白 H3 变体掺入控制

• 发表时间: 2014
• 作者: 原田 哲仁;前原 一満;佐藤 優子;木村 宏;大川 恭行
• 通讯作者: 大川 恭行

Tissue-specific expression of histone H3 variants diversified after species separation.

• DOI: 10.1186/s13072-015-0027-3
• 发表时间: 2015
• 期刊: Epigenetics & chromatin
• 影响因子: 3.9
• 作者: Maehara K;Harada A;Sato Y;Matsumoto M;Nakayama KI;Kimura H;Ohkawa Y
• 通讯作者: Ohkawa Y

Establishment of Neutralizing Rat Monoclonal Antibodies for Fibroblast Growth Factor-2

• DOI: 10.1089/mab.2013.0085
• 发表时间: 2014-08-01
• 期刊: Monoclonal Antibodies in Immunodiagnosis and Immunotherapy
• 作者: Tanaka, Masako;Yamaguchi, Maki;Ohkawa, Yasuyuki
• 通讯作者: Ohkawa, Yasuyuki

The linage potential of skeletal muscle is dictated by histone H3 variants

骨骼肌的谱系潜力由组蛋白 H3 变体决定

• 发表时间: 2013
• 作者: Akihito Harada;Kazumitsu Maehara;Yuko Sato;Hiroshi Kimura ;Yasuyuki Ohkawa;Yohei Watanabe;原田哲仁
• 通讯作者: 原田哲仁

Histone H3.5 forms an unstable nucleosome and accumulates around transcription start sites in human testis.

• DOI: 10.1186/s13072-016-0051-y
• 发表时间: 2016
• 期刊: Epigenetics & chromatin
• 影响因子: 3.9
• 作者: Urahama T;Harada A;Maehara K;Horikoshi N;Sato K;Sato Y;Shiraishi K;Sugino N;Osakabe A;Tachiwana H;Kagawa W;Kimura H;Ohkawa Y;Kurumizaka H
• 通讯作者: Kurumizaka H