研究代表者

村上　洋太

北海道大学大学院理学研究院　教授

細胞分化・自己複製におけるエピゲノムの維持と変化にはクロマチン構造を規定するヒストン修飾酵素（Writer）および脱修飾酵素（Eraser）の協調的制御が重要である。しかし、Eraserの機能はほとんど明らかではない。我々はヒストンH3K9メチル化（H3K9me）で規定されるヘテロクロマチンに基づく抑制的エピゲノムの維持・変動機構を優れたモデル生物である分裂酵母を用いて解析している。その中でH3K9me-EraserであるEpe1がヘテロクロマチンを統合的に制御していることを見いだした(図) 。ゲノム上には潜在的なヘテロクロマチン形成部位が散在し、偶発的にヘテロクロマチンを形成し表現型の変化を引き起こす。Epe1はEraserとしてこの異所的ヘテロクロマチン(ectopic heterochromatin: EHC)を除去するだけでなく、脱メチル化活性非依存的にEHC形成を積極的に阻害する。一方Epe1は構成的ヘテロクロマチンに局在し、G2期にRNAiに依存するヘテロクロマチン形成を活性化し次のS期の前に十分な量のH3K9meを蓄積することでヘテロクロマチンの安定維持を促している。本研究では以下の点を明らかにする(1) 遺伝学・生化学・構造解析等を駆使して、上記Epe1によるヘテロクロマチン制御の分子機構を解明する。(2) 分裂酵母では環境変化、有性生殖過程への分化の時にユークロマチンに存在する一時的ヘテロクロマチンが変動する。この時にEpe1が果たす役割を明らかにする。(3) 分裂酵母でみられたEraserによる抑制的エピゲノム制御機構（Writerの活性化）がより複雑な生物でも機能するのか、その普遍性について明らかにする。