講義・セミナー
学術講演会のお知らせ
以下のセミナーを開催いたします。
| 日 時 : | 2016年 9月 5日（月） 午後 3時〜 |
| 場 所 : | 神戸大学・バイオシグナル総合研究センター 5階研修室 |
| 講 師 : | 日下部 将之 博士（東北大学大学院農学研究科） |
| 演 題 : | 遺伝子破壊細胞と遺伝学的相補系を用いたヒストンバリアントH2A.Zの機能解析 |
講演要旨
真核生物のゲノムDNAはクロマチン構造を形成しており、クロマチン構造の動的変換を介してゲノム機能が制御される。近年、コアヒストンに代わってヌクレオソームに導入されるヒストンバリアントが、クロマチン構造変換に重要な寄与をする因子として注目されている。コアヒストンH2Aのバリアントの一つであるH2A.Zは、進化的に高い保存性を持ち、転写活性化、DNA損傷修復、染色体分配など様々なゲノム機能制御に寄与する。さらに近年、H2A.Zの機能異常と細胞がん化との関与も指摘されており、医学的にも興味深い研究対象である。しかし、H2A.Zによるゲノム機能制御の分子基盤は未だ多くの点が不明である。これまでに我々は、ニワトリDT40細胞を用いてテトラサイクリン誘導的H2A.Z欠損(H2A.Z KO)細胞の樹立を行い、H2A.Z KOによって転写活性化・誘導、DNA損傷修復、染色体分配、などの様々なゲノム機能に異常が生じることを観察している。さらに、H2A.Z KO細胞に対して外来性変異H2A.Zを遺伝子導入し、全てのH2A.Zを外来性H2A.Zに置換した安定発現細胞株を樹立・解析する遺伝学的相補実験系を確立した。
この実験系を用いて、我々はアセチル化修飾を受ける機能領域であるH2A.Z N末端ヒストンテールの解析を行った。まず、非アセチル化型H2A.Zを安定発現する細胞株(KO/5KR-H2A.Z)を樹立し、野生型H2A.Z発現細胞(KO/H2A.Z)との表現型比較を行った。顕微鏡観察を行った結果、両外来性H2A.Zともに染色体分配異常は相補可能であった。次に、転写制御への影響を評価するため、外部刺激に応じて転写が迅速に活性化される転写誘導性遺伝子EGR1に着目し、転写誘導を解析した。この結果、KO/H2A.Zでは転写誘導が起こったが、KO/5KR-H2A.Zでは転写誘導が起こらなかった。さらに、クロマチン免疫沈降(ChIP)解析により、外部刺激時にEGR1遺伝子領域においてH2A.Zアセチル化が亢進することが観察された。これらの結果は、H2A.Zへのアセチル化修飾は、転写誘導に対して特異的な寄与をすることを示している。
さらに最近、我々は染色体分配において重要なH2A.Zの機能領域を同定するため、がん細胞における変異データベースを用いた探索を行った。興味深いことに、この探索によってがん細胞におけるH2A.Zの点変異(H2A.Z cancer-associated mutation : H2A.Z-CAM)が見出され、H2A.Z-CAMを安定発現する細胞株では染色体分配異常の頻度が増大することが示された。現在、H2A.Z-CAMによる影響を生化学的、細胞生物学的に解析しており、これらについても紹介したい。