氏名

オオヤマ タカシ

大山 隆

職名

教授

所属

(教育学部)

連絡先

住所・電話番号・fax番号

住所
〒169-8480新宿区 若松町2-2 早稲田大学先端生命医科学センター
電話番号
03-5360-7310
fax番号
03-3355-0316

URL等

WebページURL

http://www.waseda.jp/sem-ohyama/

研究者番号
60268513

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(大学院先進理工学研究科)

研究院(研究機関)/附属機関・学校(グローバルエデュケーションセンター)

学内研究所等

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2006年-2018年

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2018年-

学歴・学位

学歴

-1977年 名古屋大学
-1985年 名古屋大学 理学研究科 分子生物学

学位

理学博士 課程 名古屋大学

経歴

2006年-早稲田大学教育・総合科学学術院生物学専修
1994年-2006年甲南大学理工学部生物学科
1994年-1994年スイス連邦工科大学細胞生物学研究所(兼任)
1990年-1994年(財)地球環境産業技術研究機構(兼任)
1987年-1994年明治乳業ヘルスサイエンス研究所
1986年-1987年三菱化成生命科学研究所
1979年-1981年民間企業
・・・・・・・・・・
2018年-広島大学大学院理学研究科(非常勤講師)
2010年-九州大学大学院生物資源環境科学府(非常勤講師)
2005年-岡山大学大学院医歯薬学総合研究科(非常勤講師)
2003年-2005年九州大学大学院生物資源環境科学府(非常勤講師)
2002年-2003年広島大学大学院理学研究科(非常勤講師)

所属学協会

日本分子生物学会

日本生化学会 評議員

日本RNA学会

米国細胞生物学会

米国AAAS

食虫植物研究会

研究分野

キーワード

自己集合・自己組織化、エピジェネティクス、遺伝子発現、遺伝情報、ES細胞、染色体、クロマチン、DNA高次構造、DNA物性、食虫植物、必須金属

科研費分類

生物学 / 生物科学 / 分子生物学

研究テーマ履歴

2007年-DNAおよびヌクレオソームの自己集合の生物学的意義

研究テーマのキーワード:DNA、ヌクレオソーム、自己集合

2005年-食虫植物の遺伝子発現とエピジェネティクス

研究テーマのキーワード:食虫植物、遺伝子発現、エピジェネティクス

2003年-DNAの高次構造と特性に印された遺伝情報の解読

研究テーマのキーワード:遺伝子発現、遺伝情報、染色体、クロマチン、DNA 高次構造、ベントDNA、DNAの機械的特性

個人研究

2000年-クロマチン基盤構造の実体とその構築原理の解明

研究テーマのキーワード:クロマチン、基盤構造

論文

Requirement or exclusion of inverted repeat sequences with cruciform-forming potential in Escherichia coli revealed by genome-wide analyses

Miura, Osamu; Miura, Osamu; Ogake, Toshihiro; Ohyama, Takashi; Ohyama, Takashi

Current Geneticsp.1 - 142018年02月-2018年02月 

DOIScopus

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ISSN:01728083

概要:© 2018 The Author(s) Inverted repeat (IR) sequences are DNA sequences that read the same from 5′ to 3′ in each strand. Some IRs can form cruciforms under the stress of negative supercoiling, and these IRs are widely found in genomes. However, their biological significance remains unclear. The aim of the current study is to explore this issue further. We constructed the first Escherichia coli genome-wide comprehensive map of IRs with cruciform-forming potential. Based on the map, we performed detailed and quantitative analyses. Here, we report that IRs with cruciform-forming potential are statistically enriched in the following five regions: the adjacent regions downstream of the stop codon-coding sites (referred to as the stop codons), on and around the positions corresponding to mRNA ends (referred to as the gene ends), ~ 20 to ~45 bp upstream of the start codon-coding sites (referred to as the start codons) within the 5′-UTR (untranslated region), ~ 25 to ~ 60 bp downstream of the start codons, and promoter regions. For the adjacent regions downstream of the stop codons and on and around the gene ends, most of the IRs with a repeat unit length of ≥ 8 bp and a spacer size of ≤ 8 bp were parts of the intrinsic terminators, regardless of the location, and presumably used for Rho-independent transcription termination. In contrast, fewer IRs were present in the small region preceding the start codons. In E. coli, IRs with cruciform-forming potential are actively placed or excluded in the regulatory regions for the initiation and termination of transcription and translation, indicating their deep involvement or influence in these processes.

Magnesium chloride and polyamine can differentiate mouse embryonic stem cells into trophectoderm or endoderm

Tanase, Jun ichi; Yokoo, Takehiro; Matsumura, Yuuki; Kinoshita, Makoto; Kikuchi, Yo; Suemori, Hirofumi; Ohyama, Takashi; Ohyama, Takashi

Biochemical and Biophysical Research Communications482(4)p.764 - 7702017年01月-2017年01月 

PubMedDOIScopus

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ISSN:0006291X

概要:© 2016 Elsevier Inc. Magnesium chloride and polyamines stabilize DNA and chromatin. Furthermore, they can induce nucleosome aggregation and chromatin condensation in vitro. To determine the effects of elevating the cation concentrations in the nucleus of a living cell, we microinjected various concentrations of mono-, di- and polyvalent cation solutions into the nuclei of mouse embryonic stem (ES) cells and traced their fates. Here, we show that an elevation of either MgCl 2 , spermidine or spermine concentration in the nucleus exerts a significant effect on mouse ES cells, and can differentiate a certain population of the cells into trophectoderm, a lineage that mouse ES cells do not normally generate, or endoderm. It is hypothesized that the cell differentiation was most probably caused by the condensation of chromatin including the Oct3/4 locus, which was induced by the elevated concentrations of these cations.

Cloning and characterization of a human genomic sequence that alleviates repeat-induced gene silencing

Fukuma, Miki; Ganmyo, Yuto; Miura, Osamu; Ohyama, Takashi; Shimizu, Noriaki

PLoS ONE11(4)2016年04月-2016年04月 

DOIScopus

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概要:© 2016 Fukuma et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.Plasmids bearing a mammalian replication initiation region (IR) and a nuclear matrix attachment region (MAR) are spontaneously amplified in transfected mammalian cells, and such amplification generates chromosomal homogeneously staining regions (HSRs) or extrachromosomal double minutes (DMs). This method provides a novel, efficient, and rapid way to establish cells that stably produce high levels of recombinant proteins. However, because IR/MAR plasmids are amplified as repeats, they are frequently targeted by repeat-induced gene silencing (RIGS), which silences a variety of repeated sequences in transgenes and the genome. To address this problem, we developed a novel screening system using the IR/MAR plasmid to isolate human genome sequences that alleviate RIGS. The screen identified a 3,271 bp sequence (B-3-31) that elevated transgene expression without affecting the amplification process. Neither non-B structure (i.e., the inverted repeats or bending) nor known epigenetic modifier elements such as MARs, insulators, UCOEs, or STARs could explain the anti-silencing activity of B-3-31. Instead, the activity was distributed throughout the entire B-3-31 sequence, which was extremely A/T-rich and CpG-poor. Because B-3-31 effectively and reproducibly alleviated RIGS of repeated genes, it could be used to increase recombinant protein production.

The gene transfer agent-like particle of the marine phototrophic bacterium Rhodovulum sulfidophilum

Nagao, Nobuyoshi; Yamamoto, Junya; Komatsu, Hiroyuki; Suzuki, Hiromichi; Hirose, Yuu; Umekage, So; Ohyama, Takashi; Kikuchi, Yo

Biochemistry and Biophysics Reports4p.369 - 3742015年12月-2015年12月 

DOIScopus

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概要:© 2015 The Authors.Gene transfer agents (GTAs) are shaped like bacteriophage particles but have many properties that distinguish them from bacteriophages. GTAs play a role in horizontal gene transfer in nature and thus affect the evolution of prokaryotic genomes. In the course of studies on the extracellular production of designed RNAs using the marine bacterium Rhodovulum sulfidophilum, we found that this bacterium produces a GTA-like particle. The particle contains DNA fragments of 4.5. kb, which consist of randomly fragmented genomic DNA from the bacterium. This 4.5-kb DNA production was prevented while quorum sensing was inhibited. Direct observation of the particle by transmission electron microscopy revealed that the particle resembles a tailed phage and has a head diameter of about 40. nm and a tail length of about 60. nm. We also identified the structural genes for the GTA in the genome. Translated amino acid sequences and gene positions are closely related to those of the genes that encode the Rhodobacter capsulatus GTA. This is the first report of a GTA-like particle from the genus Rhodovulum. However, gene transfer activity of this particle has not yet been confirmed. The differences between this particle and other GTAs are discussed.

Functional analyses of carnivorous plant-specific amino acid residues in S-like ribonucleases.

Arai Naoki;Nishimura Emi;Kikuchi Yo;Ohyama Takashi

Biochemical and biophysical research communications465(1)2015年-2015年

PubMedDOI

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ISSN:1090-2104

概要::Unlike plants with no carnivory, carnivorous plants seem to use S-like ribonucleases (RNases) as an enzyme for carnivory. Carnivorous plant-specific conserved amino acid residues are present at four positions around the conserved active site (CAS). The roles of these conserved amino acid residues in the enzymatic function were explored in the current study by preparing five recombinant variants of DA-I, the S-like RNase of Drosera adelae. The kcat and kcat/Km values of the enzymes revealed that among the four variants with a single mutation, the serine to glycine mutation at position 111 most negatively influenced the enzymatic activity. The change in the bulkiness of the amino acid residue side-chain seemed to be the major cause of the above effect. Modeling of the three dimensional (3D) structures strongly suggested that the S to G mutation at 111 greatly altered the overall enzyme conformation. The conserved four amino acid residues are likely to function in keeping the two histidine residues, which are essential for the cleavage of RNA strands, and the CAS in the most functional enzymatic conformation.

Structural and functional characteristics of S-like ribonucleases from carnivorous plants

Nishimura, Emi;Jumyo, Shinya;Arai, Naoki;Kanna, Kensuke;Kume, Marina;Nishikawa, Jun-ichi;Tanase, Jun-ichi;Ohyama, Takashi

PLANTA240(1)p.147 - 1592014年-2014年

DOIWoS

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ISSN:0032-0935

概要::Although the S-like ribonucleases (RNases) share sequence homology with the S-RNases involved in the self-incompatibility mechanism in plants, they are not associated with this mechanism. They usually function in stress responses in non-carnivorous plants and in carnivory in carnivorous plants. In this study, we clarified the structures of the S-like RNases of Aldrovanda vesiculosa, Nepenthes bicalcarata and Sarracenia leucophylla, and compared them with those of other plants. At ten positions, amino acid residues are conserved or almost conserved only for carnivorous plants (six in total). In contrast, two positions are specific to non-carnivorous plants. A phylogenetic analysis revealed that the S-like RNases of the carnivorous plants form a group beyond the phylogenetic relationships of the plants. We also prepared and characterized recombinant S-like RNases of Dionaea muscipula, Cephalotus follicularis, A. vesiculosa, N. bicalcarata and S. leucophylla, and RNS1 of Arabidopsis thaliana. The recombinant carnivorous plant enzymes showed optimum activities at about pH 4.0. Generally, poly(C) was digested less efficiently than poly(A), poly(I) and poly(U). The kinetic parameters of the recombinant D. muscipula enzyme (DM-I) and A. thaliana enzyme RNS1 were similar. The k cat/K m of recombinant RNS1 was the highest among the enzymes, followed closely by that of recombinant DM-I. On the other hand, the k cat/K m of the recombinant S. leucophylla enzyme was the lowest, and was ~1/30 of that for recombinant RNS1. The magnitudes of the k cat/K m values or k cat values for carnivorous plant S-like RNases seem to correlate negatively with the dependency on symbionts for prey digestion.

Selective association between nucleosomes with identical DNA sequences.

Nishikawa Jun-ichi;Ohyama Takashi

Nucleic Acids Research41(3)p.1544 - 15542013年-2013年

DOI

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ISSN:1362-4962

概要::Self-assembly is the autonomous organization of constituents into higher order structures or assemblages and is a fundamental mechanism in biological systems. There has been an unfounded idea that self-assembly may be used in the sensing and pairing of homologous chromosomes or chromatin, including meiotic chromosome pairing, polytene chromosome formation in Diptera and transvection. Recent studies proved that double-stranded DNA molecules have a sequence-sensing property and can self-assemble, which may play a role in the above phenomena. However, to explain these processes in terms of self-assembly, it first must be proved that nucleosomes retain a DNA sequence-sensing property and can self-assemble. Here, using atomic force microscopy (AFM)-based analyses and a quantitative interaction assay, we show that nucleosomes with identical DNA sequences preferentially associate with each other in the presence of Mg(2+) ions. Using Xenopus borealis 5S rDNA nucleosome-positioning sequence and 601 and 603 sequences, homomeric or heteromeric octa- or tetranucleosomes were reconstituted in vitro and induced to form weak intracondensates by MgCl(2). AFM clearly showed that DNA sequence-based selective association occurs between nucleosomes with identical DNA sequences. Selective association was also detected between mononucleosomes. We propose that nucleosome self-assembly and DNA self-assembly constitute the mechanism underlying sensing and pairing of homologous chromosomes or chromatin.

Most Methylation-Susceptible DNA Sequences in Human Embryonic Stem Cells Undergo a Change in Conformation or Flexibility upon Methylation.

Biochemistry52p.1344 - 13542013年-

S-like ribonuclease gene expression in carnivorous plants.

Planta238p.955 - 9672013年-

Regions with unusually high flexibility occur frequently in human genomic DNA.

Biosci. Biotechnol. Biochem.77p.612 - 6172013年-

Positions of pluripotency genes and hepatocyte-specific genes in the nucleus before and after mouse ES cell differentiation.

Genet. Mol. Res.13p.1979 - 19882013年-

Selective association between nucleosomes with identical DNA sequences

Nishikawa, Jun-ichi;Ohyama, Takashi

NUCLEIC ACIDS RESEARCH41(3)p.1544 - 15542013年-2013年

DOIWoS

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ISSN:0305-1048

Regions of Unusually High Flexibility Occur Frequently in Human Genomic DNA

Kimura, Hajime;Kageyama, Dai;Furuya, Mika;Sugiyama, Shigeru;Murata, Noboru;Ohyama, Takashi

BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY77(3)p.612 - 6172013年-2013年

DOIWoS

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ISSN:0916-8451

The genome folding mechanism in yeast

Kimura, Hajime;Shimooka, Yasutoshi;Nishikawa, Jun-ichi;Miura, Osamu;Sugiyama, Shigeru;Yamada, Shuji;Ohyama, Takashi

JOURNAL OF BIOCHEMISTRY154(2)p.137 - 1472013年-2013年

DOIWoS

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ISSN:0021-924X

概要::The structure of the nucleosome has been solved at atomic resolution, and the genome-wide nucleosome positions have been clarified for the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. However, the genome-wide three-dimensional arrangement of nucleosomal arrays in the nucleus remains unclear. Several studies simulated overall interphase chromosome architectures by introducing the putative persistence length of the controversial 30-nm chromatin fibres into the modelling and using data-fitting approaches. However, the genome-folding mechanism still could not be linked with the chromosome shapes, to identify which structures or properties of chromatin fibres or DNA sequences determine the overall interphase chromosome architectures. Here we demonstrate that the paths of nucleosomal arrays and the chromatin architectures themselves are determined principally by the physical properties of genomic DNA and the nucleus size in yeast. We clarified the flexibilities and persistence lengths of all linker DNAs of the organism, deduced their spatial expanses and simulated the architectures of all 16 interphase chromosomes in the nucleus, at a resolution of beads-on-a-string chromatin fibre. For the average spatial distance between two given loci in a chromosome, the model predictions agreed well with all experimental data reported to date. These findings suggest a general mechanism underlying the folding of eukaryotic genomes into interphase chromosomes.

S-like ribonuclease gene expression in carnivorous plants

Nishimura, Emi;Kawahara, Minako;Kodaira, Reina;Kume, Marina;Arai, Naoki;Nishikawa, Jun-ichi;Ohyama, Takashi

PLANTA238(5)p.955 - 9672013年-2013年

DOIWoS

詳細

ISSN:0032-0935

Regions of unusually high flexibility occur frequently in human genomic DNA.

Kimura Hajime;Kageyama Dai;Furuya Mika;Sugiyama Shigeru;Murata Noboru;Ohyama Takashi

Regions of unusually high flexibility occur frequently in human genomic DNA.77(3)2013年-2013年

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ISSN:1347-6947

概要::Remarkable progress has been made in genome science during the past decade, but understanding of genomes of eukaryotes is far from complete. We have created DNA flexibility maps of the human, mouse, fruit fly, and nematode chromosomes. The maps revealed that all of these chromosomes have markedly flexible DNA regions (We named them SPIKEs). SPIKEs occur more frequently in the human chromosomes than in the mouse, fruit fly, and nematode chromosomes. Markedly rigid DNA regions (rSPIKEs) are also present in these chromosomes. The ratio of the number of SPIKEs to the total number of SPIKEs and rSPIKEs correlated positively with evolutionary stage among the organisms. Repetitive DNA sequences with flexible and rigid properties contribute to the formation of SPIKEs and rSPIKEs respectively. However, non-repetitive flexible and rigid sequences appear to play a major role in SPIKE and rSPIKE formation respectively. They might be involved in the genome-folding mechanism of eukaryotes.

Nuclear localization of reporter genes activated by curved DNA.

Journal of Bioscience and Bioengineering113p.431 - 4372012年-

A designed curved DNA sequence remarkably enhances transgene expression from plasmid DNA in mouse liver.

Gene Therapy19p.828 - 8352012年-

Nuclear localization of reporter genes activated by curved DNA

Udagawa, Koji;Kimura, Hajime;Tanabe, Hideyuki;Ohyama, Takashi

JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING113(4)p.431 - 4372012年-2012年

DOIWoS

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ISSN:1389-1723

概要::Curved DNA structures with a left-handed superhelical conformation can activate eukaryotic transcription. Mechanistically, these structures favor binding to histone cores and can function as a docking site for sliding nucleosomes. Thus, promoters with this kind of curved DNA can adopt a more open structure, facilitating transcription initiation. However, whether the curved DNA segment can affect localization of a reporter gene is an open question. Localization of a gene in the nucleus often plays an important role in its expression and this phenomenon may also have a curved DNA-dependent mechanism. We examined this issue in transient and stable assay systems using a 180-bp synthetic curved DNA with a left-handed superhelical conformation. The results clearly showed that curved DNA of this kind does not have a property to deliver reporter constructs to nuclear positions that are preferable for transcription. We also identify the spatial location to which electroporation delivers a reporter plasmid in the nucleus.

Competence of an artificial bent DNA as a transcriptional activator in mouse ES cells.

Mol. Biol. Rep.38p.37 - 472011年-

Competence of an artificial bent DNA as a transcriptional activator in mouse ES cells

Tanase, Jun-ichi;Mitani, Tasuku;Udagawa, Koji;Nishikawa, Jun-ichi;Ohyama, Takashi

MOLECULAR BIOLOGY REPORTS38(1)p.37 - 472011年-2011年

DOIWoS

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ISSN:0301-4851

概要::Curved DNA structures with a left-handed superhelical conformation can activate eukaryotic transcription. However, their potency in transgene activation in embryonic stem (ES) cells has not been examined. T20 is an artificial curved DNA of 180 bp that serves as a transcriptional activator. We investigated the effect of T20 on transcription in mouse ES cell lines or hepatocytes differentiated from them. We established 10 sets of cell lines each harboring a single copy of the reporter construct. Each set comprised a T20-harboring cell line and a T20-less control cell line. Analyses showed that in ES cells and in hepatocytes originating from these cells, T20 both activated and repressed transcription in a manner that was dependent on the locus of reporter. The present and previous studies strongly suggest that in cells that have a strict gene regulation system, transcriptional activation by T20 occurs only in a transcriptionally active locus in the genome.

Highly efficient chromatin transcription induced by superhelically curved DNA segments: the underlying mechanism revealed by a yeast system.

Biochemistry49p.2351 - 23582010年-

Highly Efficient Chromatin Transcription Induced by Superhelically Curved DNA Segments: The Underlying Mechanism Revealed by a Yeast System

Tanase, Jun-ichi;Morohashi, Nobuyuki;Fujita, Masashi;Nishikawa, Jun-ichi;Shimizu, Mitsuhiro;Ohyama, Takashi

BIOCHEMISTRY49(11)p.2351 - 23582010年-2010年

DOIWoS

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ISSN:0006-2960

Effects of carriers on transgene expression from plasmids containing a DNA sequence with high histone affinity.

Int. J. Pharm.376p.99 - 1032009年-

The human actin-related protein hArp5: nucleo-cytoplasmic shuttling and involvement in DNA repair.

Exp. Cell Res.315p.206 - 2172009年-

ゲノムDNAはいかにして折り畳まれるか—DNA物性とゲノム収納—

実験医学増刊号「細胞核—遺伝情報制御と疾患」27p.2715 - 27222009年-

A common mechanical property shared by yeast nucleosomal DNAs.

J. Adv. Sci.20p.37 - 402008年-

DNAの高次構造と物理的特性に印された遺伝情報

蛋白質核酸酵素53(1)p.1 - 112008年-

Self-assembly of double-stranded DNA molecules at nanomolar concentrations.

Biochemistry46p.164 - 1712007年-

The location of the left-handedly curved DNA sequence affects exogenous DNA expression in vivo

Archives of Biochemistry and Biophysics461p.7 - 122007年-

A designed curved DNA segment that is a remarkable activator of eukaryotic transcription.

FEBS Journal273p.5691 - 57022006年-

Structural property of DNA that migrates faster in gel electrophoresis, as deduced by CD spectroscopy.

Nucleosides, Nucleotides, and Nucleic Acids25p.417 - 4252006年-

A highly distinctive mechanical property found in the majority of human promoters and its transcriptional relevance.

Nucleic Acids Research33p.3821 - 38272005年-

An S-like ribonuclease gene is used to generate a trap-leaf enzyme in the carnivorous plant Drosera adelae.

FEBS letter579p.5729 - 57332005年-

Structural analysis of the gene encoding Drosera adelae S-like ribonuclease DA-I.

Journal of Advanced Science17p.218 - 2242005年-

Core promoter elements of eukaryotic genes have a highly distinctive mechanical property.

Nucleic Acids Research32p.5834 - 58402004年-

Improvement of the aluminum borate whiker-mediated method of DNA delivery into rice callus

Plant Prod. Sci7(1)p.45 - 492004年-

Left-handedly curved DNA regulates accessibility to cis-DNA elements in chromatin.

Nucleic Acids Research31p.6651 - 66622003年-

Characterization of the nucleases secreted from Drosera Adelae.

Proceedings of the 4th international carnivorous plant conferencep.141 - 1432002年-

Multimerization of restriction fragments by magnesium-mediated stable base pairing between overhangs: a cause of electrophoretic mobility shift.

Biochemistry41p.12217 - 122232002年-

The curved DNA structure in the 5-upstream region of the light-responsive genes: its universality, binding factors and function for cyanobacterial psbA transcription.

Nucleic Acids Research30p.4658 - 46662002年-

A common feature shared by bent DNA structures locating in the eukaryotic promoter region.

Molecular Biology Reports28p.53 - 612001年-

Contamination of Escherichia coli insertion element DNA sequences in human genome databases.

Journal of Advanced Science13p.537 - 5402001年-

Effect of upstream DNA architecture on transcription of a human LINE-1 retrotransposon sequence.

Journal of Advanced Science13p.1 - 62001年-

Intrinsic DNA bends : an organizer of local chromatin structure for transcription.

BioEssays23p.708 - 7152001年-

Linearization and integration of DNA into cells preferentially occurs at intrinsically curved regions from human LINE-1 repetitive element.

Gene274p.271 - 2812001年-

Conservation of DNA bend sites with identical superhelical twists among the human, mouse, bovine, rabbit and chiken β-globin genes.

DNA Research7p.1 - 72000年-

Isolation of replicational cue elements from a library of bent DNAs of Aspergillus oryzae.

Molecular Biology Reports27p.13 - 192000年-

Quantitation of mRNA using in vitro RNA amplification and northern hybridization.

Analytical Biochemistry284p.420 - 4222000年-

An intrinsic DNA curvature found in the cyanobacterium Microcystis aeruginosa K-81 affects the promoter activity of rpoD1 encoding a principal sigma factor.

Journal of Biochemistry125p.460 - 4681999年-

Influence of highly curved DNA segments on in vivo topology of plasmids.

Molecular Biology Reports26p.269 - 2761999年-

A method for quantification of gene expression using in vitro transcription and Northern hybridization.

Nucleic Acids Symposium Series(39)p.81 - 821998年-

Effect of upstream superhelical writhe on the function of eukaryotic promoters.

Nucleic Acids Symposium Series(39)p.255 - 2661998年-

In vivo gene transfer to mouse spermatogenic cells by DNA injection into seminiferous tubules and subsequent electroporation.

Biology of Reproduction59(6)p.1439 - 14441998年-

Suppression of electrophoretic anomaly of bent DNA segments by the structural property that causes rapid migration.

Nucleic Acids Research26p.4811 - 48171998年-

ベントDNA構造を介した転写調節のメカニズム

生化学70p.1339 - 13441998年-

Characterization of DNA fragments that show anomalously rapid migration in nondenaturing polyacrylamide gels.

Nucleic Acids Symposium Series(37)p.279 - 2801997年-

Deoxyribonuclease secreted from an insectivorous plant Drosera adelae.

Nucleic Acids Symposium Series(37)p.127 - 1281997年-

モウセンゴケとゆかいな仲間たち

実験医学15(6)p.6721997年-

Bent DNA in the human adenovirus type 2 E1A enhancer is an architectural element for transcription stimulation.

The Journal of Biological Chemistry271(44)p.27823 - 278281996年-

Cloning of DNA fragments derived from 30kbp DNA occurring in early phase of apoptosis.

Nucleic Acids Symposium Series(35)p.215 - 2161996年-

Cloning of human promoter sequences that carry a curved DNA structure.

Nucleic Acids Symposium Series(35)p.265 - 2661996年-

転写調節におけるベントDNAの役割

24p.199 - 2101996年-

A murine Thy-1.2 reporter vector containing a SV40 origin for rapid cloning and analysis of eukaryotic promoters.

Gene153(2)p.277 - 2781995年-

Adjacent upstream superhelical writhe influences an Escherichia coli promoter as measured by in vivo strength and in vitro open complex formation.

Journal of Molecular Biology254p.566 - 5781995年-

Effects of an upstream DNA curvature on the strength of HSV thymidine kinase promoter.

Nucleic Acids Symposium Series(34)p.67 - 681995年-

A possible function of DNA curvature in transcription.

Nucleic Acids Symposium Series29p.153 - 1541993年-

An ultrarapid method for the recovery of DNA from gels

Analytical Biochemistry208(1)p.209 - 2111993年-

ATP and Mg2+ ions regulate both conformation and aminoacylation capacity of transfer RNA.

Journal of Advanced Science5(2)p.39 - 421993年-

High-efficiency shotgun cloning of curved DNA segments from chromosomal DNA.

Analytical Biochemistry212(1)p.287 - 2891993年-

ベントDNAの形と機能

メビオ10(10)p.6 - 131993年-

Alteration of the curved helical structure located in the upstream region of the β-lactamase promoter of plasmid pUC19 and its effect on transcription.

Nucleic Acids Research20(7)p.1617 - 16221992年-

DNA conformation of the region preceding the β-lactamase promoter of pUC19 which is required for efficient transcription.

Nucleic Acids Symposium Series(27)p.151 - 1521992年-

Functional significance of the DNA curvature located near a promoter : an analysis using the β-lactamase promoter of pUC19.

Nucleic Acids Symposium Series(25)p.117 - 1181991年-

ベントDNAと転写制御

蛋白質核酸酵素35(3)p.248 - 2521990年-

正の超らせん構造をとったプラスミドDNA

ラジオアイソトープ39(6)p.551990年-

転写因子が誘起するDNA二重らせんの曲がり.(共著)

実験医学8(4)p.364 - 3671990年-

Study on the function of the bent DNA within adenovirus type 2 E1A enhancer : analysis using an in vitro transcription system.

Nucleic Acids Research Symposium Series(21)p.15 - 161989年-

Upstream half of adenovirus type 2 enhancer adopts a curved DNA conformation.

Nucleic Acids Research17(10)p.3845 - 38531989年-

Studies on T. utilis tRNATyr variants with enzymatically altered D-loop sequences. II. Relationship between the tertiary structure and tyrosine acceptance.

Journal of Biochemistry99(3)p.859 - 8661986年-

Effects of a conformational change in tRNA on its aminoacylation capacity : a study using enzymatically reconstructed variants of T. utilis tRNATyr.

Nucleic Acids Research Symposium Series(16)p.213 - 2151985年-

Studies on T. utilis tRNATyr variants with enzymatically altered D-loop sequences. I. Deletion of the conserved sequence Gm-G and its effects on aminoacylation and conformation.

Journal of Biochemistry97(1)p.29 - 361985年-

Enzymatic replacement of nucleotide sequences in the D-loop of T. utilis tRNATyr and its effect on aminoacylation.

Nucleic Acids Research Symposium Series(12)p.137 - 1401983年-

Peculiar transition observed on the temperature dependence of water permeability of a novel hydrophilic polyamide membrane.

Polymer Bulletin1(9)p.635 - 6391979年-

Water permeation and solute rejection behaviors of a novel hydrophilic polyamide membrane.

Polymer Bulletin1(2)p.133 - 1361978年-

書籍等出版物

エピジェネティクス

大山 隆

裳華房2016年 09月-

Intrinsic homology-sensing and assembling property of chromatin fiber. In Bernstein, H. and Bernstein, C. (eds.), Meiosis.

InTech2013年-

大山隆監修、西川一八・清水光弘編集「ベーシックマスター生化学」

オーム社2008年-

Regulation of chromatin structure by curved DNA: how activator binding sites become accessible. In Nagata, K. and Takeyasu, K. (eds.), Nuclear Dynamics-Molecular Biology and Visualization of the Nucleus-.

Springer-Verlag (Tokyo)2007年-

Genetic information carried in DNA conformation and properties. In Kiyama, R. and Shimizu, M. (eds), DNA structure, Chromatin and Gene Expression.

Transworld Research Network (Kerala)2006年-

東中川徹、大山隆、清水光弘編「ベーシックマスター分子生物学」

オーム社2006年-

Curved DNA and prokaryotic promoters: a mechanism for activation of transcription. In Ohyama, T. (ed.), DNA Conformation and Transcription.

Springer (New York) 2005年-

Curved DNA and Transcription in eukaryotes. In Ohyama, T. (ed.), DNA Conformation and Transcription.

Springer (New York)2005年-

The role of unusual DNA structures in chromatin organization for transcription. In Ohyama, T. (ed.), DNA Conformation and Transcription.

Springer (New York) 2005年-

実験室の小さな生き物たち.(共著)

羊土社1999年-

細胞生物学辞典(共著)

中外医学社1992年-

講演・口頭発表等

クロマチン繊維の自己集合能

第36回日本分子生物学会年会2013年12月06日

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口頭発表(一般)

DNA のメチル化がヌクレオソームの自己集合能におよぼす影響

第36回日本分子生物学会年会2013年12月

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ポスター発表

DNA のメチル化がDNA の自己集合能に及ぼす影響

第36回日本分子生物学会年会2013年12月

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ポスター発表

間期核におけるヒト染色体DNA の軌道

第36回日本分子生物学会年会2013年12月

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ポスター発表

分裂期ヒト染色体におけるDNA の軌道

第36回日本分子生物学会年会2013年12月

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ポスター発表

減数分裂期高頻度組換え部位に特徴的なDNA の物理的特性

第36回日本分子生物学会年会2013年12月

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ポスター発表

食虫植物S-likeリボヌクレアーゼの性状

第36回日本分子生物学会年会2013年12月

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ポスター発表

ヒト染色体DNAの折り畳み機構に関する研究

平成25年度日本生化学会関東支部例会2013年06月

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ポスター発表

DNAのメチル化がクロマチン繊維の自己集合能におよぼす影響

第29回 染色体ワークショップ2012年12月

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口頭発表(一般)

分裂期ヒト染色体におけるDNA物性特異領域の配置

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

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ポスター発表

ヒトゲノムDNAの物性特異領域と間期染色体構造の関係

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

詳細

ポスター発表

減数分裂期組換えホットスポットのDNA特性

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

詳細

ポスター発表

ゲノム折り畳みに見られる自己組織化原理

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

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口頭発表(一般)

同一DNAをもつヌクレオソームの自己集合

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

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ポスター発表

特殊DNA構造とヌクレオソーム配置の関係:各種生物を用いたゲノムワイドな解析

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

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ポスター発表

メチル化に伴うDNAの高次構造変化

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

詳細

ポスター発表

核内イオン環境の変化によるマウスES細胞の分化

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

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ポスター発表

食虫植物のS-likeリボヌクレアーゼ:捕虫様式と遺伝子発現制御機構との関係

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

詳細

ポスター発表

遺伝子の核内局在に影響を及ぼす構造因子

第35回日本分子生物学会年会2012年12月

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ポスター発表

特殊DNA構造のゲノム内分布とヌクレオソーム配置

平成24年度日本生化学会関東支部例会2012年06月24日

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口頭発表(一般)

ヒト21番染色体におけるDNA物性特異領域の配置

平成24年度日本生化学会関東支部例会2012年06月24日

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ポスター発表

同一DNA配列をもつヌクレオソーム間の選択的会合

第29回 染色体ワークショップ2012年01月25日

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口頭発表(一般)

メチル化DNAの高次構造と物理的特性

第29回 染色体ワークショップ2012年01月26日

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ポスター発表

高頻度組換え部位形成の情報基盤: DNA 物性から謎を解く

第34回日本分子生物学会年会2011年12月15日

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ポスター発表

DNA の高次構造に“印”された遺伝情報:特殊なDNA 構造とヌクレオソームのゲノム内分布

第34回日本分子生物学会年会2011年12月15日

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ポスター発表

ヒトゲノムDNA における物性の特異領域と染色体構造の関係

第34回日本分子生物学会年会2011年12月15日

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ポスター発表

ES 細胞の核内イオン環境の変化がその分化に及ぼす影響

第34回日本分子生物学会年会2011年12月15日

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ポスター発表

食虫植物S-like RNase 遺伝子の分子系統学的解析

第34回日本分子生物学会年会2011年12月14日

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ポスター発表

マウス肝臓におけるleft-handedly curved 配列を付加したプラスミドからの外来遺伝子発現上昇

第34回日本分子生物学会年会2011年12月13日

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ポスター発表

ゲノム収納の原理と染色体構造

第62回染色体学会年会 公開シンポジウム1「染色体構造-形態と分子との対話-」2011年11月12日

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口頭発表(一般)

ヌクレオソームの自己集合現象

第84回生化学会2011年09月23日

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口頭発表(一般)

ヒトゲノムDNA内に周期的に存在する物性特異領域の染色体内配置

第84回生化学会2011年09月22日

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ポスター発表

食虫植物のS-likeリボヌクレアーゼ:その働きと遺伝子発現制御機構

第84回生化学会2011年09月20日

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口頭発表(一般)

ゲノム折り畳みの基本原理と間期染色体構造

CREST講演会シンポジウム「光が拓く細胞解析の最前線」2011年07月25日

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口頭発表(一般)

RNase遺伝子から探る食虫植物遺伝子の機能進化

平成23年度日本生化学会関東支部例会2011年06月25日

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口頭発表(一般)

ゲノム折り畳みの基本原理と間期染色体構造

平成23年度日本生化学会関東支部例会 特別企画2011年06月25日

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口頭発表(一般)

出芽酵母間期染色体の三次元構造とゲノム折り畳み原理

第28回染色体ワークショップ2011年01月

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口頭発表(一般)

ヌクレオソーム間の選択的相互作用

第28回染色体ワークショップ2011年01月

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口頭発表(一般)

間期クロマチンの三次元構造とゲノム収納の原理

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会 ワークショップ「クロマチンと染色体の構造:学際的アプローチによる挑戦」2010年12月

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口頭発表(一般)

核内イオン環境の変化が細胞分化に及ぼす影響

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

正の超らせんを擬態したベントDNA上に形成されるヌクレオソーム

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

ヌクレオソームの自己集合

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

メチル化DNAの高次構造と物性

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

DNAの機械的特性と遺伝子機能

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

クロマチン構造の人為的改変による遺伝子の高効率発現

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

人工ベントDNAにより活性化されたトランスジーンの核内局在

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

ゲノムにおける物性の特異領域とその生物学的意義

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

食虫植物のS-likeリボヌクレアーゼ:その発現様式と生物学的意義

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

間期クロマチン三次元構造の構築原理

第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会2010年12月

詳細

ポスター発表

DNA物性とクロマチン・染色体構造との関係

細胞システムコロキウム2010年10月

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口頭発表(一般)

ゲノム収納の原理とクロマチン繊維の基本構造

第27回染色体ワークショップ2010年01月

詳細

口頭発表(一般)

ヒトゲノムの物理的特性とクロマチン構造

第27回染色体ワークショップ2010年01月

詳細

ポスター発表

イオン環境とDNAの空間的拡がり

第27回染色体ワークショップ2010年01月

詳細

ポスター発表

間期クロマチン構造のin silicoモデリング

第27回染色体ワークショップ2010年01月

詳細

ポスター発表

ヌクレオソームの自己集合

第27回染色体ワークショップ2010年01月

詳細

ポスター発表

ゲノム収納の原理とクロマチン繊維の基本構造

第32回日本分子生物学会年会ワークショップ「クロマチン機能構造の階層性(Hierarchy in chromatin structure and function)」2009年12月

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口頭発表(一般)

イオン環境とDNAの空間的拡がり

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

ヌクレオソームの自己集合

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

間期クロマチン構造のin silicoモデリング

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

クロマチン工学による外来遺伝子の安定的発現

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

遺伝子発現に有利なクロマチン構造の人為的構築

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

人工ベントDNAにより活性化されたトランスジーンの核内局在:HeLa細胞を用いた解析

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

人工ベントDNAにより活性化されたトランスジーンの核内局在:マウスES細胞を用いた解析

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

ヒトゲノムDNAにおける物性特異領域の生物学的意義:動態解析の試み

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

ヒトゲノムの物理的特性とクロマチン構造

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

正の超らせんを擬態したベントDNAのゲノム内分布

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

食虫植物S-likeリボヌクレアーゼ遺伝子の発現とエピジェネティクス

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

ハエトリソウにおけるS-likeリボヌクレアーゼ遺伝子の発現制御

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

出芽酵母におけるDNA構造による遺伝子発現とクロマチン構造の制御

第32回日本分子生物学会年会2009年12月

詳細

ポスター発表

間期細胞核におけるクロマチン繊維の構造

第82回日本生化学会大会シンポジウム「クロマチン生物学の近未来(Chromatin Biology in Immediate Future)」2009年10月

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口頭発表(一般)

食虫植物の生存戦略:環境応答遺伝子の食虫機構への転用

第82回日本生化学会大会2009年10月

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ポスター発表

Localization of transgenes activated by an artificial curved DNA

2009年09月

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ポスター発表

遺伝情報収納の基本メカニズム

文科省科研費新学術領域研究「遺伝情報場」第2回班会議2009年09月

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口頭発表(一般)

ツルギバモウセンゴケda-I遺伝子発現のエピジェネティクス

第8回核ダイナミクス研究会2009年06月

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ポスター発表

クロマチン繊維の自己組織化

第26回染色体ワークショップ2009年01月

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口頭発表(一般)

マウスES細胞における高発現トランスジーンの核内配置

第26回染色体ワークショップ2009年01月

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ポスター発表

ゲノムの階層的折り畳みの基盤となるDNA物性

BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)2008年12月

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口頭発表(一般)

真核生物ゲノムのDNA物性とクロマチン基盤構造

BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)2008年12月

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ポスター発表

ヒトゲノムの物理的特性と染色体構造

BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)2008年12月

詳細

ポスター発表

ヌクレオソームの自己集合

BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)2008年12月

詳細

ポスター発表

人工ベントDNAにより活性化された外来遺伝子の核内局在

BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)2008年12月

詳細

ポスター発表

遺伝子発現に有利なクロマチン構造の人為的構築

BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)2008年12月

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ポスター発表

ハエトリソウS-like RNase遺伝子の構造と発現

BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)2008年12月

詳細

ポスター発表

フクロユキノシタS-like RNase遺伝子の構造と発現

BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)2008年12月

詳細

ポスター発表

DNA構造によるクロマチンの改変と人為的遺伝子発現制御:出芽酵母レポータープラスミドによる解析

BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)2008年12月

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ポスター発表

ゲノムの折り畳みのシミュレーション

国立遺伝学研究所研究会「クロマチン研究会−細胞核・染色体・クロマチンの機能構造構築と動態−」2008年10月22日

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口頭発表(一般)

ヒトゲノムの機械的特性と染色体構造

第25回染色体ワークショップ2008年01月30日

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口頭発表(一般)

クロマチン工学のストラテジー

BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会)2007年12月

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口頭発表(一般)

クロマチン工学による外来遺伝子の安定的発現

BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会)2007年12月

詳細

ポスター発表

ヒトゲノムの機械的特性地図

BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会)2007年12月

詳細

ポスター発表

食虫植物S-likeリボヌクレアーゼ遺伝子の構造と発現

BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会)2007年12月

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ポスター発表

酵母ゲノムにおけるクロマチン工学

BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会)2007年12月

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口頭発表(一般)

マウスES細胞における非Bー型DNAによるshRNA発現活性化に対する効果

BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会)2007年12月

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口頭発表(一般)

高次遺伝情報の解読

国立遺伝学研究所研究会「クロマチン研究会−ゲノム・細胞核から個体発生まで−」2007年10月25日

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口頭発表(一般)

ゲノムDNAの特性解析と高次遺伝情報の解読

第7回細胞核ダイナミクス研究会2007年09月

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口頭発表(一般)

DNAの機械的特性と染色体構造

第24回染色体ワークショップ2007年01月31日

詳細

口頭発表(一般)

クロマチン工学の開拓

生理学研究所研究会「DNA構造を基盤とするゲノム生理学の展開−DNA、蛋白質、膜の相互作用」2006年11月09日

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口頭発表(一般)

DNAの高次構造と特性に印された遺伝情報の解読

国立遺伝学研究所研究会「クロマチンダイナミクスとゲノム機能制御」2006年10月06日

詳細

口頭発表(一般)

クロマチン工学の開拓

第6回細胞核ダイナミクス研究会2006年05月

詳細

口頭発表(一般)

ゲノムの機能的折畳みに関与するDNAの高次構造と特性

第23回染色体ワークショップ2006年01月

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口頭発表(一般)

DNAコンフォメーションと転写:高次遺伝情報の解読

遺伝情報DECODE・冬のワークショップ(転写研究会共催)2006年01月

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口頭発表(一般)

遺伝情報に関するパラダイムシフト

第28回日本分子生物学会2005年12月07日

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口頭発表(一般)

クロマチン基盤構造の局所的改変とその遺伝子発現への影響

第28回日本分子生物学会2005年12月07日

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ポスター発表

二本鎖DNA分子の自己集合

第28回日本分子生物学会2005年12月07日

詳細

ポスター発表

Drosera adelae S-like リボヌクレアーゼ遺伝子のエピジェネティックな発現制御

第28回日本分子生物学会2005年12月07日

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ポスター発表

正の超らせんを擬態したベントDNAの生物学的意義

第28回日本分子生物学会2005年12月07日

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ポスター発表

DNAに印された配列以外の情報を読む

生理学研究所研究会「DNA構造を基盤とするゲノム生理学の展開」2005年11月17日

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口頭発表(一般)

プロモーターに印された共通の暗号

国立遺伝学研究所研究会「クロマチンダイナミクスとゲノム機能制御」2005年10月07日

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口頭発表(一般)

DNAの高次構造と機械的特性に印された遺伝情報

岡山大学第195回バイオロンジル会セミナー2005年08月05日

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口頭発表(一般)

DNAの高次構造と物理的特性に印された遺伝情報

21世紀COEプログラム・第45回生命科学セミナー2005年06月10日

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口頭発表(一般)

高次遺伝情報の解読:DNAに関する二つの発見

第5回細胞核ダイナミクス研究会2005年05月18日

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口頭発表(一般)

ゲノムの収納と遺伝子発現におけるDNAの形・特性・分子間相互作用の役割

第22回染色体ワークショップ2005年01月27日

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口頭発表(一般)

機能的クロマチン構築の分子基盤: DNAの高次構造と機械的特性に仕込まれた情報

第27回日本分子生物学会 ワークショップ「ゲノムとクロマチンの分子解剖:隠された情報と暗号を探る」2004年12月11日

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口頭発表(一般)

TATAボックスとイニシエーターに共通に見られる独特の構造特性とその生物学的意義

第27回日本分子生物学会2004年12月08日

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ポスター発表

食虫植物の腺細胞で特異的に発現するRNase遺伝子:プロモーターのメチル化と遺伝子発現

第27回日本分子生物学会2004年12月08日

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ポスター発表

クロマチン内DNAの回転的ポジショニングと遺伝子発現

第27回日本分子生物学会2004年12月08日

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ポスター発表

コンフォメーションコードの解読に向けて

平成16年度生理学研究所研究会No. 162004年11月04日

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口頭発表(一般)

コンフョメーションコードの解読に向けて

国立遺伝学研究所研究会「DNAの高次構造とクロマチンに印された情報の理解に向けて」2004年09月10日

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口頭発表(一般)

へそ曲がりDNAがひらく未来

みらいせんい展生命系イベントシンポジウム「遺伝子(DNA)の世界はナノファイバーワールドだ!」2004年07月12日

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口頭発表(一般)

DNAの高次構造と特性に印された情報の解読

第4回細胞核ダイナミックス研究会2004年05月21日

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口頭発表(一般)

クロマチン構造変換複合体に含まれるArp4サブファミリーの機能解析

第4回細胞核ダイナミックス研究会2004年05月21日

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口頭発表(一般)

ゲノムに印されたクロマチン情報の解読:プロモーターを機能的に収納するための‘暗号’

第26回日本分子生物学会 シンポジウム「ヒトゲノムシーケンシングの完了と‘読解’の始まり−新たな暗号の発見と意味の理解に向けて−」2003年12月10日

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口頭発表(一般)

クロマチン構造下におけるベントDNAを介した転写制御機構の解析()

第26回日本分子生物学会2003年12月10日

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ポスター発表

クロマチン構造下におけるベントDNAを介した転写制御機構の解析()

第26回日本分子生物学会2003年12月10日

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ポスター発表

食虫植物の消化器官で特異的に発現するS-like RNaseの遺伝子構造

第26回日本分子生物学会2003年12月10日

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ポスター発表

クラス遺伝子のプロモーターに共通に認められる構造特性

第26回日本分子生物学会2003年12月10日

詳細

ポスター発表

クロマチン鋳型の構造と‘promoter-proximal pausing’

第26回日本分子生物学会2003年12月10日

詳細

ポスター発表

脳・神経特異的に発現するアクチン関連タンパク質ArpNαの遺伝子発現制御および神経分化への関与の解析

第26回日本分子生物学会2003年12月10日

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ポスター発表

ゲノムに印されたクロマチン情報の解読

国立遺伝学研究所研究会「クロマチンの生物学:DNA・クロマチン・細胞核の構造とダイナミクス」2003年11月07日

詳細

口頭発表(一般)

機能的クロマチン構築の分子機構:DNAに印された高次構造情報の解読

第3回細胞核ダイナミックス研究会2003年05月22日

詳細

口頭発表(一般)

脳・神経特異的に発現するArpNαの遺伝子発現制御における機能の解析

第3回細胞核ダイナミックス研究会2003年05月22日

詳細

口頭発表(一般)

機能的クロマチン構築の分子機構

25回日本分子生物学会 シンポジウム「クロマチン機能の基本相:遺伝情報の収納/とりだし/廃棄の分子メカニズム」2002年12月11日

詳細

口頭発表(一般)

クロマチン構造の人為的制御によるプロモーターの活性化:クロマチン工学開拓に向けたアプローチ

25回日本分子生物学会2002年12月11日

詳細

ポスター発表

ベントDNAによるクロマチン構造と転写の制御:超らせん様ベントDNA導入細胞株を用いた解析

25回日本分子生物学会2002年12月11日

詳細

ポスター発表

水溶液中のDNA分子の挙動に関する新発見

25回日本分子生物学会2002年12月11日

詳細

ポスター発表

食虫植物 D. adelae の腺毛で特異的に発現するS-like RNase: 遺伝子のプロモーター構造と転写制御機構

25回日本分子生物学会2002年12月11日

詳細

ポスター発表

転写開始点下流域のDNA三次元構造とpromoter-proximal pausing

25回日本分子生物学会2002年12月11日

詳細

ポスター発表

反復配列に存在する“硬い”DNAとその領域に形成されるクロマチン構造

25回日本分子生物学会2002年12月11日

詳細

ポスター発表

機能的クロマチン構築の分子機構

国立遺伝学研究所研究会「クロマチンの生物学」2002年11月07日

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口頭発表(一般)

遺伝情報の収納と発現におけるDNA高次構造の役割

75回日本生化学会 シンポジウム「ポストゲノム時代に向けたDNA構造研究の新展開」2002年10月14日

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口頭発表(一般)

転写開始制御を司るクロマチン基盤構造の実体解明

第2回骨疾患予防食品開発研究会学術講演会2002年03月05日

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口頭発表(一般)

遺伝情報の収納ととりだし:転写開始制御を司るクロマチン基盤構造の実体解明

第1回エピジェネティクス研究会2001年12月27日

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口頭発表(一般)

転写開始制御の要となるクロマチンインフラストラクチャー:その実体および構築機構

24回日本分子生物学会 ワークショップ「遺伝子発現を支えるDNAとRNAの高次の構造/機能/情報」2001年12月09日

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口頭発表(一般)

クロマチンと転写:ヌクレオソームのポジショニングを介したプロモーターの機能制御

24回日本分子生物学会2001年12月09日

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ポスター発表

上流DNAの三次元構造とpromoter-proximal pausing

24回日本分子生物学会2001年12月09日

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ポスター発表

異常な泳動挙動を示すサテライトDNA上に形成されるヌクレオソーム構造

24回日本分子生物学会2001年12月09日

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ポスター発表

転写開始制御の要となるクロマチン基盤構造

国立遺伝学研究所研究会「非B型DNAの生物学:ゲノム核内構造のヒエラルキーと遺伝子発現制御」2001年11月01日

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口頭発表(一般)

転写制御領域のクロマチンインフラストラクチャー:機能構造の構築機構

74回日本生化学会 シンポジウム「遺伝子機能を支えるクロマチンインフラストラクチャー」2001年10月25日

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口頭発表(一般)

負の超らせんを擬態したベントDNAによるクロマチン構造と転写の制御

23回日本分子生物学会 ワークショップ「DNAの三次元構造に書き込まれた情報 −非B型DNAの生命機能−」2000年12月13日

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口頭発表(一般)

異常な泳動挙動を示すサテライトDNAのクローニングと構造解析

23回日本分子生物学会2000年12月13日

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ポスター発表

食虫植物Drosera adelaeが分泌するRNaseのcDNAクローニング

23回日本分子生物学会2000年12月13日

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ポスター発表

プロモーター領域には超らせん様ベントDNA構造が高度に保存されている

23回日本分子生物学会2000年12月13日

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ポスター発表

クロマチン構造の人為的制御によるプロモーターの活性化 -クロマチン工学へのプロローグ-

23回日本分子生物学会2000年12月13日

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ポスター発表

エンハンサーの空間的配置が機能に及ぼす影響

23回日本分子生物学会2000年12月13日

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ポスター発表

光合成遺伝子psbA上流に見られる湾曲DNA構造−その普遍性と機能−

23回日本分子生物学会2000年12月13日

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ポスター発表

転写を支えるクロマチンインフラストラクチャー

73回日本生化学会 シンポジウム「遺伝子の収納と発現の基本メカニズム」2000年10月11日

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口頭発表(一般)

クロマチン構造の人為的制御によるプロモーターの活性化

73回日本生化学会2000年10月11日

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ポスター発表

真核細胞遺伝子プロモーターに高頻度に見られるDNA高次構造

73回日本生化学会2000年10月11日

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ポスター発表

ベントDNA構造を介した転写調節のメカニズム

RITE明乳分室セミナー2000年03月27日

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口頭発表(一般)

ベントDNAによるクロマチン構造の局所的組織化と転写活性化

横浜市立大学木原生物学研究所セミナー「クロマチン構造と細胞機能」2000年03月03日

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口頭発表(一般)

ベントDNAによるクロマチン構造の局所的組織化と転写活性化

17回染色体ワークショップ2000年01月26日

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口頭発表(一般)

ベントDNAによるクロマチン構造の局所的組織化と転写活性化

第22回日本分子生物学会1999年12月07日

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ポスター発表

エンハンサーの導入がプロモーター領域のクロマチン構造に及ぼす影響

第22回日本分子生物学会1999年12月07日

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ポスター発表

制限断片粘着末端間で形成される極めて安定な対合

第22回日本分子生物学会1999年12月07日

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ポスター発表

食虫植物Drosera adelaeの腺毛で発現する遺伝子群の解析

第22回日本分子生物学会1999年12月07日

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ポスター発表

アポトーシスにおけるクロマチン解体の基本メカニズムの解析 −何故巨大DNA断片が切り出されるのか?

第22回日本分子生物学会1999年12月07日

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ポスター発表

ベントDNAによるクロマチン構造の局所的組織化と転写活性化

国立遺伝学研究所研究会「非B型DNAの生物学 −遺伝子の収納と発現の基本メカニズム−」1999年10月22日

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口頭発表(一般)

ベントDNA構造を介した転写調節のメカニズム

第72回日本生化学会シンポジウム1999年10月06日

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口頭発表(一般)

ベントDNA構造を介した転写調節のメカニズム

日本生物工学会東日本支部「生物工学フォーラム」1999年08月26日

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口頭発表(一般)

アポトーシスにおいて生じる巨大DNA断片の生成機構の解析

日本生化学会中四国支部例会1999年04月23日

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ポスター発表

ベントDNAはどのようなプロモーターに存在するのか−ヒトゲノムを用いた解析−

第21回日本分子生物学会1998年12月16日

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ポスター発表

真核細胞プロモーターにおけるベントDNAの機能発現機構の解析

第21回日本分子生物学会1998年12月16日

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ポスター発表

ベントDNAによる真核細胞プロモーターの活性化

第21回日本分子生物学会1998年12月16日

詳細

ポスター発表

すべてのサテライトDNAにベントDNA構造が存在するか?

第21回日本分子生物学会1998年12月16日

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ポスター発表

アポトーシス実行過程において生じる30kb DNA断片の解析

第21回日本分子生物学会1998年12月16日

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ポスター発表

ベントDNAと大腸菌核様体タンパク質H-NSによる遺伝子発現制御の解析

第21回日本分子生物学会1998年12月16日

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ポスター発表

ベントDNA構造を介した転写調節のメカニズム

国立遺伝学研究所研究集会「非B型DNAの生物学:ゲノム構造とエピジェネシス」1998年10月16日

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口頭発表(一般)

ベントDNAによる真核細胞プロモーターの活性化

第71回日本生化学会1998年10月14日

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ポスター発表

上流DNAの超らせんねじれが真核細胞プロモーターの機能に及ぼす影響

核酸化学シンポジウム1998年09月18日

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口頭発表(一般)

転写による微量RNAの増幅法

核酸化学シンポジウム1998年09月19日

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口頭発表(一般)

染色体におけるサテライトDNAの凝縮機構

慶応大学医学部主催「ヒト遺伝子の解析」研究会1998年02月13日

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口頭発表(一般)

イオン環境の変化に伴うサテライトDNAのコンホメーション変化

第20回日本分子生物学会1997年12月

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ポスター発表

ウシサテライトIDNAは非B型構造をとっている

第20回日本分子生物学会1997年12月

詳細

ポスター発表

ベントDNA構造を持ったヒト遺伝子プロモーターの単離と構造解析

第20回日本分子生物学会1997年12月

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ポスター発表

左向きのねじれを持つベントDNAによる真核細胞プロモーターの活性化

第20回日本分子生物学会1997年12月

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ポスター発表

上流DNAの高次構造の変化がプロモーター領域のクロマチン構造に及ぼす影響

第20回日本分子生物学会1997年12月

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ポスター発表

食虫植物Drosera adelaeの葉で発現する遺伝子群の解析

第20回日本分子生物学会1997年12月

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ポスター発表

非変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動において異常に速く泳動されるDNA断片の性状分析

核酸化学シンポジウム1997年11月

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口頭発表(一般)

食虫植物 Drosera adelaeが分泌するデオキシリボヌクレアーゼ

核酸化学シンポジウム1997年11月

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ポスター発表

ベントDNA構造をもつヒト遺伝子プロモーターの単離

核酸化学シンポジウム

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口頭発表(一般)

上流DNAの立体構造がプロモーター活性に及ぼす影響−HSVチミジンキナーゼプロモーターを用いた解析−

日本生化学会・日本分子生物学会合同年会

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ポスター発表

ウシゲノムに存在する異常DNA

日本生化学会・日本分子生物学会合同年会

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ポスター発表

モウセンゴケ D. adelaeが分泌するデオキシリボヌクレアーゼ

日本生化学会・日本分子生物学会合同年会

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ポスター発表

転写に関与するヒトベントDNAの選択的単離の試み

日本生化学会・日本分子生物学会合同年会

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ポスター発表

ベントDNA構造の生物学的意義

生命の起源・進化学会シンポジウム

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口頭発表(一般)

上流に人工的な超らせんねじれを導入したHSVチミジンキナーゼプロモーターの活性

第18回日本分子生物学会

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ポスター発表

ウシゲノムDNAから単離した異常DNA断片

第18回日本分子生物学会

詳細

ポスター発表

Drosera adelaeの腺毛から分泌されるヌクレアーゼの精製とキャラクタリゼーション

第18回日本分子生物学会

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ポスター発表

ベントDNAを組込んだHSVチミジンキナーゼプロモーターの活性

核酸化学シンポジウム

詳細

口頭発表(一般)

ベントDNAと転写調節

第17回日本分子生物学会

詳細

口頭発表(一般)

麹カビ由来異常構造DNAライブラリーからの自律複製配列単離の試み

第17回日本分子生物学会

詳細

ポスター発表

ベントDNAと転写調節

分子細胞生物研究会

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口頭発表(一般)

ヒトアデノウイルスエンハンサー内に存在するベントDNAはエンハンサーの機  能発現に必須である

第16回日本分子生物学会

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ポスター発表

pUC19β−ラクタマーゼプロモーター上流に存在する右巻きコイル状ベント  DNAの転写における役割

第16回日本分子生物学会

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ポスター発表

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:

ヒトゲノムDNAの折り畳み原理の解明

2014年-0月-2017年-0月

配分額:¥5070000

研究種別:

ゲノムにおける高頻度組換え部位の形成基盤:新視点からの解析

2011年-0月-2013年-0月

配分額:¥3900000

研究種別:

遺伝情報収納のダイナミクス

2008年-1月-2013年-0月

配分額:¥126230000

研究種別:

遺伝情報収納・発現・継承の時空間場

2008年-0月-2013年-0月

配分額:¥35620000

研究種別:

非B型DNA配列を利用した遺伝子発現制御による高効率・安定的遺伝子改変動物の開発

配分額:¥33540000

研究種別:

細胞核ダイナミクスにおけるゲノムの機能的収納機構の解明

配分額:¥9100000

研究種別:

DNAの高次構造と物理的特性に印された遺伝情報の解読

配分額:¥3950000

研究種別:

細胞核ダイナミクスにおける遺伝子の機能的収納機構の解明

配分額:¥6000000

研究種別:

転写開始のためのクロマチン基盤構造の構築機構:ベントDNAが担う役割の解明

配分額:¥3200000

研究種別:

転写の開始段階に必須なクロマチン構造の実体解明

配分額:¥3600000

研究種別:

真核細胞プロモーターにおけるベントDNAの機能発現メカニズムの解析

配分額:¥3000000

研究種別:

カイコの卵エクジステロイドの生理作用と作用機構の解析

配分額:¥2200000

研究種別:

ベントDNA構造を持ったヒト遺伝子プロモーターの選択的単離と構造および機能解析

配分額:¥2300000

研究種別:

機能性RNAの微生物生産およびRNA発現菌の利用

2013年-1月-2016年-0月

配分額:¥44070000

学内研究制度

特定課題研究

高頻度組換え部位形成の分子基盤の解明

2013年度

研究成果概要: 遺伝情報に関するこれまでの常識は、『遺伝情報は核酸塩基の配列として符号化されている』というものであった。しかし近年、この常識が“改訂”され始めた。DNAの高次構造や物理的特性にも遺伝情報が“印”されていることが明らかになってきた... 遺伝情報に関するこれまでの常識は、『遺伝情報は核酸塩基の配列として符号化されている』というものであった。しかし近年、この常識が“改訂”され始めた。DNAの高次構造や物理的特性にも遺伝情報が“印”されていることが明らかになってきたからである。近年、このような“高次”の遺伝情報は、クロマチンの構築や遺伝子発現制御など、様々な現象に関与していることが明らかになってきた。本研究では、減数分裂時において高頻度組換え部位が形成される際に使われていると推察される高次遺伝情報の実体を解明するために行われた。 減数分裂時の高頻度組換え部位に共通したコンセンサス配列は存在しないことが分かっている。従って、組換え部位を指定する情報が塩基配列の並びとしてではなく、それ以外の形をとってゲノムに印されている可能性が高い。しかし、その情報の実体は未だに解明されていない。Chenらは高頻度組換え部位の形成にはDNAの構造特性が関与していると主張しているが、それがどのような特性であるかについては解明できていない(Nucleic Acids Res. 41, e68, 2013)。因みに彼らが開発した、塩基配列から高頻度組換え部位か否かを判定するプログラムは、高頻度組換え部位以外の領域に対しても70%以上の確率で高頻度組換え部位であるという判定をしてしまう。そこで本研究では、出芽酵母とマウスの各ゲノムクロマチン内で組換え部位が決定される情報基盤を解明する目的でDNAの構造特性の解析を進めた。まず、二本鎖DNAの崩壊エネルギー(duplex disruption energy: DDE)を2 bp単位の高分解能で解析できるコンピュータプログラムMIUdde.ver12を開発した。これを用いて、出芽酵母とマウスのゲノムワイドのDDEマップを作成した。その結果、減数分裂時に形成される高頻度組換え部位のDDEが異常に高いことが明らかになった。

ハエトリソウの全ゲノム配列解析から解く食虫植物進化の分子機構

2013年度

研究成果概要: 食虫植物は世界中に約600種存在し、我が国にも20種ほどが自生している。一般にこれらの植物は、窒素・リンなどが不足した環境を自生地としており、特殊な葉や根を用いて昆虫などの小動物を捕らえて消化・吸収することで、環境に適応している... 食虫植物は世界中に約600種存在し、我が国にも20種ほどが自生している。一般にこれらの植物は、窒素・リンなどが不足した環境を自生地としており、特殊な葉や根を用いて昆虫などの小動物を捕らえて消化・吸収することで、環境に適応している。我々は、生物形態・機能の進化と遺伝子機能の進化の関係に興味をもち、食虫植物の研究を行ってきた。これまでに、Drosera adelae(和名:ツルギバモウセンゴケ)、Dionaea muscipula(ハエトリソウ)、Cephalotus follicularis(フクロユキノシタ)が、S-like リボヌクレアーゼ(RNase)を消化液中に大量に含むことを発見していた(Okabe et al., 2005; Nishimura et al., 2013)。本研究課題では、通常の植物が食虫植物に進化してきた過程で、どのような遺伝子が関与したかを解明することを目的としている。しかし、今回の助成額と期間でこの研究を実施することは無理なので、Aldrovanda vesiculosa(ムジナモ), Nepenthes bicalcarata(ウツボカズラの一種)、Sarracenia leucophylla(アミメヘイシソウ)を新たに加えた6種の食虫植物のS-like RNaseの構造解析、ならびにそれらと非食虫植物のS-like RNaseの比較構造解析を行った。その結果、食虫植物のS-like RNaseだけに保存されたアミノ酸残基と非食虫植物のS-like RNaseだけに保存されたアミノ酸残基が存在すること、さらに、植物における系統関係を超えて、食虫植物のS-like RNaseがひとつの類縁グループを形成することが明らかになった。また、クラスIのS-like RNaseの場合、植物の進化上の近さよりも機能的相同性の方がより強く酵素の構造に反映していることが明らかになった。

相同染色体やクロマチンの対合の背景にある自己集合原理の分子的理解

2014年度

研究成果概要: 細胞内では、相同DNA間、相同クロマチン繊維間、相同染色体間の対合現象が数多く見られるが、その分子機構は未解明である。我々は、少なくとも相同DNA間、相同ヌクレオソーム間では、生理的濃度のMg2+イオンさえ存在すれば、タンパク質... 細胞内では、相同DNA間、相同クロマチン繊維間、相同染色体間の対合現象が数多く見られるが、その分子機構は未解明である。我々は、少なくとも相同DNA間、相同ヌクレオソーム間では、生理的濃度のMg2+イオンさえ存在すれば、タンパク質等の介在なしに自己集合現象が起きることを世界に先立って見出し、報告した(Inoue et al., 2007、Nishikawa & Ohyama, 2013)。なお、ヌクレオソームの自己集合現象もDNAの塩基配列の相同性を基盤にしている。本研究では、相同クロマチン繊維間の選択的集合を試験管内で再現する系の構築を試みた。その結果、部分的な集合が起きる系はできたが、まだ不十分であり、継続して条件検討を進めている。

ゲノムワイド物性インフォマティクスから解く高頻度組換え部位出現の分子基盤

2014年度

研究成果概要: 減数分裂の際、クロマチン内の特定の領域に組換えのホットスポットが形成される。その分子的背景を明らかにするために、我々はこれまで、出芽酵母、分裂酵母およびマウスのゲノムを対象にして、DSB(二本鎖切断)のホットスポットの物理的特性... 減数分裂の際、クロマチン内の特定の領域に組換えのホットスポットが形成される。その分子的背景を明らかにするために、我々はこれまで、出芽酵母、分裂酵母およびマウスのゲノムを対象にして、DSB(二本鎖切断)のホットスポットの物理的特性の解析を進めてきた。そして、平均像としては、DSBのホットスポットの二本鎖DNA崩壊エネルギーが周辺領域のそれに比べて特徴的に高いことを解明した。しかし、個別的に見ると必ずしもこの特徴を示さないものも存在する。そこで本研究では、DSBホットスポットの形成を個別的に説明できる分子基盤について追究した。その結果、様々な物性パラメーターの総合的特徴がDSBの位置を指定する情報として機能している可能性が高いことを明らかにした。

non-B DNAならびに特異なDNA物性に隠された機能と情報の解明

2017年度

研究成果概要: ゲノム上には、非B型DNAあるいは特殊DNA構造とよばれる様々なDNAが存在する。今回、cruciform DNA(十字架構造とも呼ばれる)の生物学的意義を解明する研究の一環として、大腸菌、出芽酵母ならびにマウスの各ゲノムを対象... ゲノム上には、非B型DNAあるいは特殊DNA構造とよばれる様々なDNAが存在する。今回、cruciform DNA(十字架構造とも呼ばれる)の生物学的意義を解明する研究の一環として、大腸菌、出芽酵母ならびにマウスの各ゲノムを対象とした以下の研究を行った。大腸菌と出芽酵母の各ゲノムに関しては、十字架構造形成能を有するIR(inverted repeat)に関する全ゲノムマップを作成し、当該IRの分布に関する偏りを解明した。マウスゲノムに関しては、ES細胞のOct3/4遺伝子の上流に存在するIRをDR(direct repeat: 十字架構造形成不能)に改変した。今後、その影響について解析する。

DNAの特殊な構造や物性に隠された機能と情報の解明

2016年度

研究成果概要: 近年、DNAの高次構造や物理的特性が重要な機能や情報を担っている場合があることが明らかになってきた。しかし、これらが有する機能や情報について、これまでに解明された点は極めて僅かである。本研究では、バイオインフォマティクスによる機... 近年、DNAの高次構造や物理的特性が重要な機能や情報を担っている場合があることが明らかになってきた。しかし、これらが有する機能や情報について、これまでに解明された点は極めて僅かである。本研究では、バイオインフォマティクスによる機能予測とゲノム編集による実験的検証を用いて、DNAの特殊な構造や物理的特性が有する生物学的な機能や情報の全容を解明することを最終的な目標にしている。その一環として、本研究では逆方向反復配列(IR)に着目して、その一次構造やゲノムワイドな分布について解析を進めた。その結果、出芽酵母ゲノム上でのIRの分布にはある特徴があることが明らかになった。

相同クロマチン繊維間に見られる自己集合現象の基盤原理の解明

2017年度

研究成果概要: 我々は、相同DNA間や相同ヌクレオソーム間で自発的な集合現象(自己集合)が起きることを世界に先駆けて見出し、報告した。これらの発見から、細胞内の相同クロマチン繊維間や相同染色体間で起きる集合・対合現象は、相同DNA間ならびに相同... 我々は、相同DNA間や相同ヌクレオソーム間で自発的な集合現象(自己集合)が起きることを世界に先駆けて見出し、報告した。これらの発見から、細胞内の相同クロマチン繊維間や相同染色体間で起きる集合・対合現象は、相同DNA間ならびに相同ヌクレオソーム間の各自己集合現象を基盤としていると推論できる。そこで我々は、各種のクロマチン繊維を人工的に作製し、水溶液中でのそれらの挙動を解析することで、上記の仮説を実証する計画である。しかし、与えられた研究費で可能な研究は限定されるので、今回は、クロマチン繊維を作製する際に用いるDNA鋳型を各種作製した。さらに、特定の領域をメチル化したDNA鋳型も作製した。

プロモーターの物理的特性に印された遺伝情報の解明

2006年度

研究成果概要: 遺伝子の転写を制御する領域であるプロモーターは、分子生物学においてこれまでに最もよく研究された領域のひとつである。しかし見方を変えると、プロモーターを構成するDNAに関して分子生物学が明らかにした知見は、その塩基配列に関するもの... 遺伝子の転写を制御する領域であるプロモーターは、分子生物学においてこれまでに最もよく研究された領域のひとつである。しかし見方を変えると、プロモーターを構成するDNAに関して分子生物学が明らかにした知見は、その塩基配列に関するものだけである。我々は最近、ヒトとマウスのクラスII遺伝子のプロモーターを対象として、DNAの機械的性質の解析を行った。そして、プロモーターのDNAを硬さ・柔らかさという視点から見ると、すべてのプロモーターに共通した、そして他の領域には見られない独特の性質があることを発見した。具体的には、プロモーターの内部に一カ所、極めて柔らかい特性を持つDNAと極めて硬い特性を持つDNAが隣り合わせになった部位があり、この部位を境に上・下流のDNAの平均的硬さが変化することを発見した。しかしこれまでの研究では、解析範囲が転写開始点上流-500から下流+100の範囲に限られており、それ以外の領域にこのような特徴を有する領域があるか否かは不明であった。また、この点を明らかにするためには、ゲノムワイドな解析が行えるコンピュータプログラムが必要であるが、そのようなプログラムはこれまでなかった。そこで本研究課題では、ゲノムワイドな解析を目的としたコンピュータプログラムの開発を試みた。その結果、300Mbの機械的特性をわずか1時間程度で解析できるプログラムを作成することに成功した。このプログラムを用いた解析は緒についたばかりであり、上記の疑問に対する答えはまだ得られていないが、ゲノムワイドの機械的特性という観点からは、興味深い知見が得られ始めている。たとえば、酵母第3染色体を用いた解析では、遺伝子間領域(プロモーターを含む)は、ORF(open reading frame)よりも硬いDNAでできていることが判明した。現在、当初の目的に沿った解析を進めている。

クロマチン工学の開拓

2008年度

研究成果概要: 現在、組換えDNA技術を基盤とした遺伝子操作技術は、生命科学の諸分野に欠くことのできない基礎技術となっている。しかし、真核生物の遺伝子発現を思い通りに制御する技術はまだなく、生命科学における大きな技術的課題となっている。遺伝子発... 現在、組換えDNA技術を基盤とした遺伝子操作技術は、生命科学の諸分野に欠くことのできない基礎技術となっている。しかし、真核生物の遺伝子発現を思い通りに制御する技術はまだなく、生命科学における大きな技術的課題となっている。遺伝子発現制御の主要な段階は転写であるが、真核生物では転写はクロマチン内で行われるため、転写制御領域に転写開始に適したクロマチン構造が構築されるかどうかが遺伝子発現を左右する鍵となる。そこで本研究では、クロマチン工学を「遺伝子発現に有利なクロマチン構造を人為的に構築する新しい遺伝子機能制御技術」と定義して、その開拓に先鞭をつけることを目的とした。 我々は、負の超らせんを擬態した180塩基対の合成ベントDNA(T20)をクロマチン構造の“モデュレーター”として用いることで、HeLa細胞やCOS-7細胞中でレポーター遺伝子の発現を安定的に昂進できることを既に見出していた。そこで今回、T20の機能が細胞分化の影響を受けるかどうかについて詳細に検討することにした。まず、プロモーターの上流にT20をもつレポーターをマウスES細胞のゲノムに1コピーだけ導入して10株の細胞株を樹立した。次いでこれらからT20のみを欠失させて同数の対照株を樹立した。各細胞を肝細胞に分化させてT20の効果を調べたところ、未分化状態の細胞内でも、分化後の細胞内でも、T20がプロモーターを活性化している場合が多いことが分かった。現在、細胞分化に伴って構造が変化したクロマチン領域と構造的に不変であったクロマチン領域を明らかにする解析を始めている。この他、一過的遺伝子発現系において転写を活性化できるZ型DNAを作製することができた。以上のように、単年度の研究ながら、多くの研究成果が得られた。

ゲノムにおける高頻度組換え部位の形成基盤:新視点からの解析

2008年度

研究成果概要: DNAの相同組換えにおいて、組換え部位が決定されるメカニズムはまだ解明されていない。ただし、特定の塩基配列は利用されていないことは明らかになっている。そこで本研究では、出芽酵母第3染色体を対象として、DNAの物理的特性の解析を行... DNAの相同組換えにおいて、組換え部位が決定されるメカニズムはまだ解明されていない。ただし、特定の塩基配列は利用されていないことは明らかになっている。そこで本研究では、出芽酵母第3染色体を対象として、DNAの物理的特性の解析を行い、クロマチン内で組換え部位が決まるメカニズムを明らかにすることを目的とした。出芽酵母第3染色体を解析対象にした理由は、染色体内のすべての高頻度組換え部位が既に解明されているからである。なお、DNAの物理的特性にもさまざまなものがあるが、今回はDNAの柔軟性を解析した。DNAは柔軟性という視点で見ると不均一な分子である。柔らかい領域もあれば、硬い領域もある。さらに、異方的(anisotropic)に柔らかい領域もある。柔らかい領域とは、力を加えた時に曲がりやすい領域のことで、硬い領域とは、その逆の性質を示す領域のことである。そして、異方的に柔らかい領域とは、ある特定の方向には曲がりやすいが、それ以外の方向には曲がりにくい領域を指す。 まず、第3染色体をトリヌクレオチドステップの単位に分け(ウィンドウとよぶ)、1 bpずつずらして(スライディングステップとよぶ)柔軟性の解析を行った。しかし、高頻度組換え部位だけが示す特有の特徴は見出せなかった。そこで次に、ウィンドウを5 bp、10 bp、50 bpと拡げ、スライディングステップもさまざまに変化させて解析を行った。その結果、高頻度組換え部位の多くに共通した興味深い特徴が明らかになった。現在、論文作成中であるのでその詳細には触れないが、DNAの柔軟性におけるこの特徴を認識するすることが組換え現象の最初のステップであると推察される。この認識過程がタンパク質(またはタンパク質複合体)によってなされるのか、あるいはその他のメカニズムが存在するのか、今後、引き続き検討する予定である。

高次遺伝情報の解読:エキソンのDNAだけがもつ特異的柔軟性の生物学的意義

2009年度

研究成果概要: 第1エキソンの上流には必ずプロモーターが存在する。プロモーターは硬いDNAでできていることが知られている。同時に進行させている他の研究との関連で、本研究ではプロモーターから第1エキソンにかけて形成されるクロマチンの特徴を明らかに... 第1エキソンの上流には必ずプロモーターが存在する。プロモーターは硬いDNAでできていることが知られている。同時に進行させている他の研究との関連で、本研究ではプロモーターから第1エキソンにかけて形成されるクロマチンの特徴を明らかにすることにした。この解析からも、エキソンが柔らかいDNAでできている理由を解明する手がかりが得られると考えたからである。プロモーターには出芽酵母CYC1プロモーター(チトクロームcアイソフォーム1遺伝子のプロモーター)からUAS配列を除去したものを用いた。なお、このプロモーターには、TATA1~TATA5とよばれる5個のTATA配列があり、転写には上流側に存在するTATA1とTATA2が関与していることが知られている。間接末端標識法、ヌクレオソームリピ-トアッセイ、ChIPアッセイ、およびDNaseIフットプリントアッセイによりクロマチン構造の解析を行った。その結果、このプロモーター上には1つ、さらにその上流には2つのヌクレオソームがポジショニングすることが明らかになった。なお興味深いことに、やはり硬い構造であるベントDNAをUAS欠失領域に挿入すると、これらのヌクレオソームのスライディングが容易になり、TATA3配列の露出度が上がって転写が活性化することが明らかになった。残念ながら、まだエキソン1領域のクロマチン構造に関する情報が得られていないが、今回の解析から大胆な仮説を立てると次のようになる。エキソン以外の領域にはヌクレオソームのポジショニング情報が含まれている(遺伝子の機能制御のため)。一方、エキソンにはこのような情報は不必要でヌクレオソームが出来さえすれば良い(単にゲノムDNAの凝縮のため)。現在、さらに詳細な解析を進めている。

ゲノムにおける高頻度組換え部位の形成基盤:新視点からの解析

2009年度

研究成果概要: 研究費の関係から、出芽酵母第3染色体の間期クロマチン構造をコンピュータ計算により予測し、高頻度組換え部位の特徴を解析することにした。構造予測は以下の方法で行った。まず、柔軟性の異なる約500 bpのDNA断片を数種類用意し、原子... 研究費の関係から、出芽酵母第3染色体の間期クロマチン構造をコンピュータ計算により予測し、高頻度組換え部位の特徴を解析することにした。構造予測は以下の方法で行った。まず、柔軟性の異なる約500 bpのDNA断片を数種類用意し、原子間力顕微鏡(AFM)で観察した。そして、Moukhtarらの方法(Phys. Rev. Lett., 2007)に従って、AFM像から持続長を決定した。次に、得られたデータをもとにDNAの相対的柔軟性と持続長との関係を明らかにし、第3染色体内のすべてのリンカーDNAの持続長を割り出した。そしてそのデータから、DNAの単位長さを3 bpとした場合の結合角θを計算して各リンカーの拡がりを計算した。また、ヌクレオソームを跨いだリンカーDNA間の角度は90度とし、リンカーDNAの回転的位相に合わせてヌクレオソームを配置した。このようにしてモデリングした第3染色体の空間的拡がりは、この染色体がある時間断面でとりうるひとつの状態と考えることができる。従って、特定の領域間の空間距離を測定するために、このようなモデリングを500回以上繰り返して距離の平均値を求めた。得られた結果は、すでに報告のある実験データと全て良い一致を示すことが判明し、モデリングの手法の正しさを証明した。従って我々は、間期クロマチンの構造モデリングに世界で初めて成功したものと思われる。現在、このモデルを用いて高頻度組換え部位領域の特徴を解析している。

高次遺伝情報の解読:エキソンのDNAだけがもつ特異的柔軟性の生物学的意義

2010年度

研究成果概要: 本研究は、エキソンを構成するDNAの柔軟性がプロモーター領域を構成するDNAの柔軟性よりも高いことを発見したことに端を発している。2009年度は、出芽酵母のCYC1プロモーター(チトクロームcアイソフォーム1遺伝子のプロモーター... 本研究は、エキソンを構成するDNAの柔軟性がプロモーター領域を構成するDNAの柔軟性よりも高いことを発見したことに端を発している。2009年度は、出芽酵母のCYC1プロモーター(チトクロームcアイソフォーム1遺伝子のプロモーター)を用いた実験的アプローチを行い、その結果から次の仮説を導いた。「エキソン以外の領域にはヌクレオソームのポジショニング情報が含まれている(遺伝子の機能制御のため)。一方、エキソンにはこのような情報は不必要でヌクレオソームが出来さえすれば良い(単にゲノムDNAの凝縮のため)」。もしこの仮説が正しいのであれば、プロモーター領域と第1エキソンの間に存在する5’非翻訳領域も第1エキソンよりも硬いDNAで構成されていることになる。2010年度は、この点について調べた。具体的には、任意の真核生物遺伝子の第1エキソンの上・下流それぞれ50 bpの領域を解析することだけを条件にして、約50名の解析者に自由な解析(解析サンプル数も各自自由)をさせ、二つの領域の間にDNAの柔軟性における差異が有るか否かを検討するという手法をとった。したがって、解析対象は生物種や遺伝子に関して多種多様であった。しかし、得られた結果は、どれも下流の50 bpが上流の50 bpよりも若干柔軟であるというものであった。なお、この解析ではゲノムデータベースを検索する際に転写開始点の情報を無視したので、一部のサンプルにはプロモーターの一部の領域が含まれていた可能性がある。この点を考慮に入れても、今回の解析で5’非翻訳領域は第1エキソンの始めの領域よりも若干硬いDNAでできていることが明らかになった。

ゲノムにおける高頻度組換え部位の形成基盤:新視点からの解析

2010年度

研究成果概要: 前年度に続き、出芽酵母のクロマチンを対象としたコンピュータシミュレーションによる解析を行った。今回はまず、ヌクレオソームの密度に視点を置いて、高密度領域と低密度領域の三次元構造について検討した。高密度領域の解析からは、出芽酵母の... 前年度に続き、出芽酵母のクロマチンを対象としたコンピュータシミュレーションによる解析を行った。今回はまず、ヌクレオソームの密度に視点を置いて、高密度領域と低密度領域の三次元構造について検討した。高密度領域の解析からは、出芽酵母の間期染色体内には、いわゆる30 nmクロマチン線維が形成される可能性のある領域が数多く存在することが明らかになった。さらに、このような領域は、次のような3つのカテゴリーに分類することができた。“one-start型”の折り畳み構造をとる可能性が高い領域、“two-start型”の折り畳み構造をとる可能性が高い領域、それに規則正しい構造をとらないと予想される領域である。この他、30 nmクロマチン線維が形成されるほど規則的なヌクレオソーム連鎖は形成されないが、領域全体としてみると、極めて“閉じた構造”になっている領域も散見された。いずれにせよ、これらの領域が部位特異的組み換え現象に関与することはないと予測される。一方、低密度領域のクロマチン三次元構造については、共通した特徴は今のところ見出せていない。しかし、特異的組み換え部位はヌクレオソーム密度が低く、しかも“開いた”クロマチン構造を持つ領域内に存在すると予測される。現在、特異的組み換え部位をクロマチン構造内にマップする作業を急いでいる。

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
生物学実験VII教育学部2019通年
基礎生物学教育学部2019春学期
生物学基礎実験I教育学部2019春学期
分子生物学II教育学部2019秋学期
分子生物学I教育学部2019春学期
生物学演習教育学部2019通年
生物学特殊演習 A教育学部2019通年
修士論文(生命理工)大学院先進理工学研究科2019通年
Research on Molecular Genetics大学院先進理工学研究科2019通年
分子遺伝学研究大学院先進理工学研究科2019通年
Integrative Bioscience and Biomedical Engineering B大学院先進理工学研究科2019秋学期
総合生命理工学特論B大学院先進理工学研究科2019秋学期
Seminar on Genetic Information A大学院先進理工学研究科2019春学期
遺伝情報学演習A大学院先進理工学研究科2019春学期
Seminar on Genetic Information B大学院先進理工学研究科2019秋学期
遺伝情報学演習B大学院先進理工学研究科2019秋学期
Seminar on Genetic Information C大学院先進理工学研究科2019春学期
遺伝情報学演習C大学院先進理工学研究科2019春学期
Seminar on Genetic Information D大学院先進理工学研究科2019秋学期
遺伝情報学演習D大学院先進理工学研究科2019秋学期
Master's Thesis (Department of Integrative Bioscience and Biomedical Engineering)大学院先進理工学研究科2019通年
分子遺伝学研究大学院先進理工学研究科2019通年

作成した教科書・教材・参考書

「ベーシックマスター 生化学」大山隆監修 西川一八・清水光弘 共編 オーム社

2008年

「ベーシックマスター 分子生物学」 東中川徹・大山隆・清水光弘 共編 オーム社

2006年