研究課題名
核内RNAクラウドによる非ゲノム情報ネットワークの維持機構の解析
研究内容
約70%の乳がんはエストロゲン受容体(ER)を発現しており、その増殖にERの機能が必要です。そのため、ERの基質となるエストロゲンの産生を抑制するホルモン療法がER陽性乳がんには有効です。しかし、ホルモン療法を継続していく過程においてホルモン療法耐性となりがん細胞が再び増殖を始めることが知られています。我々は、この再発乳がん細胞においてERをコードするESR1遺伝子座近傍に非コードRNAエレノアが塊(クラウド)を形成していることを報告しています。また、エストロゲン類縁体の添加によりER依存的にエレノアクラウドが消失し、細胞死に至ることを明らかにしています。さらに、エレノアクラウドの消失に伴いESR1遺伝子座近傍のクロマチン構造が変化することを見出しています。以上のことから、ホルモン療法耐性再発乳がん細胞においてESR1遺伝子座には、非コードRNAを中心とした非ゲノム情報ネットワークが形成されていることが分かります。しかし、これらが協調的に複製・維持される分子機構は明らかではありません。そこで本研究ではホルモン療法耐性再発乳がん細胞のESR1遺伝子座近傍の非ゲノム情報複製機構を、非コードRNAエレノアおよびヒストンを中心とする非ゲノム情報の解析から明らかにします。研究はホルモン療法耐性再発乳がんモデル細胞を用いて、エレノアクラウドをエストロゲン類縁体の添加により消失させ、その前後において非ゲノム情報の変化を解析することにより進めていきます。本研究は、転写制御機構の解明につながり、細胞のがん化だけではなく遺伝子発現プロファイルの変化する生命現象(発生、分化、外部刺激に対する応答など)の理解につながることが期待されます。
主な論文
- Takizawa, Y., Tachiwana, H., et al. (12人中3番目、co-first author) Cryo-EM Structures of Centromeric Tri-nucleosomes Containing a Central CENP-A Nucleosome. Structure 28, 44-53 (2020)
- Arimura, Y., Tachiwana, H., et al. (7人中2番目、co-first author) The CENP-A centromere targeting domain facilitates H4K20 monomethylation in the nucleosome by structural polymorphism. Nat Commun 10, 576 (2019)
- Tachiwana, H., Müller, S., et al. (6人中1番目) HJURP involvement in de novo CenH3(CENP-A) and CENP-C recruitment. Cell Rep 11, 22-32 (2015)
- Tachiwana, H., Miya, Y., et al. (11人中1番目) Nap1 regulates proper CENP-B binding to nucleosomes. Nucleic Acids Res. 41, 2869-2880 (2013)
- Tachiwana, H., Kagawa, W., et al. (12人中1番目) Crystal structure of the human centromeric nucleosome containing CENP-A. Nature 476, 232-235 (2011)