Details of the Researcher

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Masahiko Harata
Section
Graduate School of Agricultural Science
Job title
Professor
Degree

  • Doctor of Agriculture (Tohoku University)

Profile
東北大学大学院農学研究科分子生物学研究室 教授

Research History 4

  • 2020/01 - Present
    Tohoku University　Graduate School of Agricultural Science

  • 2002/06 - 2019/12
    Tohoku University　Graduate School of Agricultural Science　Associate Professor

  • 1989/05 - 2002/05
    Tohoku University　Graduate School of Agricultural Science　Assistant Professor

  • 1992/09 - 1994/02
    University of Vienna　Institute of Tumorbiology and Cancer Research

Education 2

  • Tohoku University　Graduate School of Agricultural Science

    1984/04 - 1989/03

  • Tohoku University　Department of Science

    1980/04 - 1984/03

Committee Memberships 4

  • 日本農芸化学会　理事

    2023/05 - Present

  • 日本細胞生物学会　代議員

    2018/06 - 2022/05

  • 日本生化学会　Advisory Board Member (Journal of Biochemistry)

    2014/01 - 2017/12

  • 酵母遺伝学フォーラム　運営委員

    2008/04 - 2017/03

Research Interests 6

  • Synchrotron light

  • Terahertz wave

  • actin-related protein

  • actin

  • cell nucleus

  • chromatin

Research Areas 3

  • Life sciences / Molecular biology /

  • Life sciences / Applied biochemistry /

  • Life sciences / Applied molecular and cellular biology /

Awards 2

  1. 第1回日本生化学会東北支部奨励賞

    2001/06　日本生化学会東北支部

  2. The best publication of the year, 1994

    1996/05　Institute of Tumorbiology and Cancer Research, University Vienna

Papers 114

  1. Fluorocarbon solvent scavenges indole and promotes Escherichia coli growth

    Ryosuke Hosoki, Katsuaki Izawa, Kosuke Kawanaka, Yoshihisa Yamashige, Shojiro Kikuchi, Yuichi Ogawa, Masahiko Harata

    Journal of Microbiological Methods　232-234　107123-107123　2025/07

    Publisher: Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.mimet.2025.107123 　

    ISSN： 0167-7012

  2. Effect of preharvest boron spraying on the firmness and microstructure of winter‐harvested frozen broccoli among maturity types

    Chotika Viriyarattanasak, Yuji Takemura, Tomoko Hashimoto, Kanako Hase, Yasumasa Ando, Namiko Nishida, Megumu Takahashi, Manato Ohishi, Masahiko Harata, Yuki Takayama, Masafumi Hidaka

    Journal of the Science of Food and Agriculture　105　(10)　5258-5267　2025/03/25

    Publisher: Wiley

    DOI： 10.1002/jsfa.14249 　

    ISSN： 0022-5142

    eISSN： 1097-0010

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    Abstract Background Softening of winter‐harvested frozen broccoli is a challenge. Application of boron (B) can improve fruit texture, but its effects on processed vegetables remain unexplored. This study is the first to investigate the impact of preharvest B spraying [0 (unsprayed), 195, 390, and 585 mg B L−1] on the firmness and microstructure of frozen broccoli, utilizing different cultivars harvested during the winter season. Result In the unsprayed group, ‘Pixel’ florets exhibited the highest firmness, followed by ‘Ohayo’, ‘Konnichiwa’, and ‘Kombanwa’, depending on the extent of low‐temperature exposure before harvest. Application of B did not enhance the firmness of ‘Pixel’ or ‘Ohayo’ florets after freeze–thawing, despite reducing water‐soluble pectin levels. Conversely, spraying with 585 mg B L−1 improved the firmness of freeze–thawed ‘Konnichiwa’ and ‘Kombanwa’ florets exposed to temperatures < 0 °C before harvesting by improving cell wall integrity via increased sodium carbonate (Na2CO3)‐soluble or chelator‐soluble pectin. Synchrotron X‐ray computed tomography analyses suggested the frozen state has a more ordered cell structure, whereas scanning electron microscopy revealed less cellular structure damage in the thawed state for ‘Konnichiwa’ florets sprayed with 585 mg B L−1 compared with unsprayed florets. Nevertheless, freeze–thawed ‘Konnichiwa’ and ‘Kombanwa’ florets sprayed with 585 mg B L−1 were considerably less firm than unsprayed ‘Pixel’ or ‘Ohayo’ florets. Conclusion Preharvest B spraying enhances the firmness of freeze–thawed broccoli grown at low temperatures by increasing cell wall rigidity and minimizing cell structure damage. Nonetheless, B application cannot fully overcome the consequences of exposure to low temperatures before harvest. © 2025 Society of Chemical Industry.

  3. Loss of cytoplasmic actin filaments raises nuclear actin levels to drive INO80C-dependent chromosome fragmentation Peer-reviewed

    Verena Hurst, Christian B. Gerhold, Cleo V. D. Tarashev, Kiran Challa, Andrew Seeber, Shota Yamazaki, Britta Knapp, Stephen B. Helliwell, Bernd Bodenmiller, Masahiko Harata, Kenji Shimada, Susan M. Gasser

    Nature Communications　15　(1)　2024/11/15

    Publisher: Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41467-024-54141-0 　

    eISSN： 2041-1723

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    Abstract Loss of cytosolic actin filaments upon TORC2 inhibition triggers chromosome fragmentation in yeast, which results from altered base excision repair of Zeocin-induced lesions. To find the link between TORC2 kinase and this yeast chromosome shattering (YCS) we performed phosphoproteomics. YCS-relevant phospho-targets included plasma membrane-associated regulators of actin polymerization, such as Las17, the yeast Wiscott-Aldrich Syndrome protein. Induced degradation of Las17 was sufficient to trigger YCS in presence of Zeocin, bypassing TORC2 inhibition. In yeast, Las17 does not act directly at damage, but instead its loss, like TORC2 inhibition, raises nuclear actin levels. Nuclear actin, in complex with Arp4, forms an essential subunit of several nucleosome remodeler complexes, including INO80C, which facilitates DNA polymerase elongation. Here we show that the genetic ablation of INO80C activity leads to partial YCS resistance, suggesting that elevated levels of nuclear G-actin may stimulate INO80C to increase DNA polymerase processivity and convert single-strand lesions into double-strand breaks.

  4. Epigenetic modulation via the C-terminal tail of H2A.Z Peer-reviewed

    László Imre, Péter Nánási, Ibtissem Benhamza, Kata Nóra Enyedi, Gábor Mocsár, Rosevalentine Bosire, Éva Hegedüs, Erfaneh Firouzi Niaki, Ágota Csóti, Zsuzsanna Darula, Éva Csősz, Szilárd Póliska, Beáta Scholtz, Gábor Mező, Zsolt Bacsó, H. T. Marc Timmers, Masayuki Kusakabe, Margit Balázs, György Vámosi, Juan Ausio, Peter Cheung, Katalin Tóth, David Tremethick, Masahiko Harata, Gábor Szabó

    Nature Communications　15　(1)　2024/10/24

    Publisher: Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41467-024-53514-9 　

    eISSN： 2041-1723

  5. Fluorine materials scavenge excess carbon dioxide and promote Escherichia coli growth. International-journal

    Yoshihisa Yamashige, Shojiro Kikuchi, Ryosuke Hosoki, Koji Kawada, Katsuaki Izawa, Masahiko Harata, Yuichi Ogawa

    Journal of microbiological methods　219　106898-106898　2024/04

    DOI： 10.1016/j.mimet.2024.106898 　

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    Fluorinated solvents have been used as oxygen carriers in closed microbial cultures to sustain aerobic conditions. However, the growth-promoting effects of fluorinated solvents remain unclear. Therefore, this study aimed to elucidate the mechanism by which fluorinated solvents promote microbial growth and to explore alternative materials that can be easily isolated after culture. Escherichia coli and HFE-7200, a fluorinated solvent, were used to explore factors other than oxygen released by fluorinated solvents that promote microbial growth. E. coli growth was promoted in gas-permeable cultures, and HFE-7200 alleviated medium acidification. Gas chromatography confirmed that HFE-7200 functioned as a scavenger of carbon dioxide produced by E. coli metabolism. Because fluorinated solvents can dissolve various gases, they could scavenge metabolically produced toxic gases from microbial cultures. Furthermore, using polytetrafluoroethylene, a solid fluorine material, results in enhanced bacterial growth. Such solid materials can be easily isolated and reused for microbial culture, suggesting their potential as valuable technologies in food production and biotechnology.

  6. Near-field sensor array with 65-GHz CMOS oscillators can rapidly and comprehensively evaluate drug susceptibility of Mycobacterium

    Shojiro Kikuchi, Yoshihisa Yamashige, Ryosuke Hosoki, Masahiko Harata, Yuichi Ogawa

    Scientific Reports　13　(1)　2023/03/07

    Publisher: Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41598-023-30873-9 　

    eISSN： 2045-2322

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    Abstract Multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB) is a major clinical problem. Because Mycobacterium, the causative agent of tuberculosis, are slow-growing bacteria, it takes 6–8 weeks to complete drug susceptibility testing, and this delay contributes to the development of MDR-TB. Real-time drug resistance monitoring technology would be effective for suppressing the development of MDR-TB. In the electromagnetic frequency from GHz to THz regions, the spectrum of the dielectric response of biological samples has a high dielectric constant owing to the relaxation of the orientation of the overwhelmingly contained water molecule network. By measuring the change in dielectric constant in this frequency band in a micro-liquid culture of Mycobacterium, the growth ability can be detected from the quantitative fluctuation of bulk water. The 65-GHz near-field sensor array enables a real-time assessment of the drug susceptibility and growth ability of Mycobacterium bovis (BCG). We propose the application of this technology as a potential new method for MDR-TB testing.

  7. PIP2-Effector Protein MPRIP Regulates RNA Polymerase II Condensation and Transcription

    Can Balaban, Martin Sztacho, Ludovica Antiga, Ana Miladinović, Masahiko Harata, Pavel Hozák

    Biomolecules　13　(3)　426-426　2023/02/24

    Publisher: MDPI AG

    DOI： 10.3390/biom13030426 　

    eISSN： 2218-273X

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    The specific post-translational modifications of the C-terminal domain (CTD) of the Rpb1 subunit of RNA polymerase II (RNAPII) correlate with different stages of transcription. The phosphorylation of the Ser5 residues of this domain associates with the initiation condensates, which are formed through liquid-liquid phase separation (LLPS). The subsequent Tyr1 phosphorylation of the CTD peaks at the promoter-proximal region and is involved in the pause-release of RNAPII. By implementing super-resolution microscopy techniques, we previously reported that the nuclear Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) associates with the Ser5-phosphorylated-RNAPII complex and facilitates the RNAPII transcription. In this study, we identified Myosin Phosphatase Rho-Interacting Protein (MPRIP) as a novel regulator of the RNAPII transcription that recruits Tyr1-phosphorylated CTD (Tyr1P-CTD) to nuclear PIP2-containing structures. The depletion of MPRIP increases the number of the initiation condensates, indicating a defect in the transcription. We hypothesize that MPRIP regulates the condensation and transcription through affecting the association of the RNAPII complex with nuclear PIP2-rich structures. The identification of Tyr1P-CTD as an interactor of PIP2 and MPRIP further points to a regulatory role in RNAPII pause-release, where the susceptibility of the transcriptional complex to leave the initiation condensate depends on its association with nuclear PIP2-rich structures. Moreover, the N-terminal domain of MPRIP, which is responsible for the interaction with the Tyr1P-CTD, contains an F-actin binding region that offers an explanation of how nuclear F-actin formations can affect the RNAPII transcription and condensation. Overall, our findings shed light on the role of PIP2 in RNAPII transcription through identifying the F-actin binding protein MPRIP as a transcription regulator and a determinant of the condensation of RNAPII.

  8. 食品研究における放射光のポテンシャル：次世代放射光施設活用に向けた取り組み Peer-reviewed

    日髙將文, 原田昌彦

    化学と生物　60　499-501　2022/05

  9. The auxin-inducible degron 2 (AID2) system enables controlled protein knockdown during embryogenesis and development in Caenorhabditis elegans. International-journal

    Takefumi Negishi, Saho Kitagawa, Natsumi Horii, Yuka Tanaka, Nami Haruta, Asako Sugimoto, Hitoshi Sawa, Ken-Ichiro Hayashi, Masahiko Harata, Masato T Kanemaki

    Genetics　220　(2)　2022/02/04

    DOI： 10.1093/genetics/iyab218 　

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    Targeted protein degradation using the auxin-inducible degron (AID) system is garnering attention in the research field of Caenorhabditis elegans, because of the rapid and efficient target depletion it affords, which can be controlled by treating the animals with the phytohormone auxin. However, the current AID system has drawbacks, i.e., leaky degradation in the absence of auxin and the requirement for high auxin doses. Furthermore, it is challenging to deplete degron-fused proteins in embryos because of their eggshell, which blocks auxin permeability. Here, we apply an improved AID2 system utilizing AtTIR1(F79G) and 5-phenyl-indole-3-acetic acid (5-Ph-IAA) to C. elegans and demonstrated that it confers better degradation control vs the previous system by suppressing leaky degradation and inducing sharp degradation using 1,300-fold lower 5-Ph-IAA doses. We successfully degraded the endogenous histone H2A.Z protein fused to an mAID degron and disclosed its requirement in larval growth and reproduction, regardless of the presence of maternally inherited H2A.Z molecules. Moreover, we developed an eggshell-permeable 5-Ph-IAA analog, 5-Ph-IAA-AM, that affords an enhanced degradation in laid embryos. Our improved system will contribute to the disclosure of the roles of proteins in C. elegans, in particular those that are involved in embryogenesis and development, through temporally controlled protein degradation.

  10. Characteristics and Potential of the Next-Generation Synchrotron Radiation Facility

    Masahiko HARATA, Masaki TAKATA, Atsushi MURAMATSU

    Oleoscience　22　(2)　55-60　2022

    Publisher: Japan Oil Chemists' Society

    DOI： 10.5650/oleoscience.22.55 　

    ISSN： 1345-8949

    eISSN： 2187-3461

  11. Analysis of the molecular evolution of histone variant H2A.Z using a linker-mediated complex strategy and yeast genetic complementation. International-journal

    Saho Kitagawa, Masayuki Kusakabe, Daisuke Takahashi, Takumi Narimiya, Yu Nakabayashi, Masayuki Seki, Chihiro Horigome, Masahiko Harata

    Bioscience, biotechnology, and biochemistry　86　(1)　104-108　2021/12/22

    DOI： 10.1093/bbb/zbab190 　

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    The histone variant H2A.Z is deposited into chromatin by specific machinery and is required for genome functions. Using a linker-mediated complex strategy combined with yeast genetic complementation, we demonstrate evolutionary conservation of H2A.Z together with its chromatin incorporation and functions. This approach is applicable to the evolutionary analyses of proteins that form complexes with interactors.

  12. Terahertz irradiation effects on the morphology and dynamics of actin biopolymer

    Hiromichi Hoshina, Shota Yamazaki, Masaaki Tsubouchi, Masahiko Harata

    JPhys Photonics　3　(3)　2021/07/01

    Publisher: IOP Publishing Ltd

    DOI： 10.1088/2515-7647/ac0958 　

    ISSN： 2515-7647

  13. In Vitro-Evolved Peptides Bind Monomeric Actin and Mimic Actin-Binding Protein Thymosin-β4. International-journal

    Raphael J Gübeli, Davide Bertoldo, Kenji Shimada, Christian B Gerhold, Verena Hurst, Yuichiro Takahashi, Kai Harada, Ganesh K Mothukuri, Jonas Wilbs, Masahiko Harata, Susan M Gasser, Christian Heinis

    ACS chemical biology　16　(5)　820-828　2021/05/21

    DOI： 10.1021/acschembio.0c00825 　

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    Actin is the most abundant protein in eukaryotic cells and is key to many cellular functions. The filamentous form of actin (F-actin) can be studied with help of natural products that specifically recognize it, as for example fluorophore-labeled probes of the bicyclic peptide phalloidin, but no synthetic probes exist for the monomeric form of actin (G-actin). Herein, we have panned a phage display library consisting of more than 10 billion bicyclic peptides against G-actin and isolated binders with low nanomolar affinity and greater than 1000-fold selectivity over F-actin. Sequence analysis revealed a strong similarity to a region of thymosin-β4, a protein that weakly binds G-actin, and competition binding experiments confirmed a common binding region at the cleft between actin subdomains 1 and 3. Together with F-actin-specific peptides that we also isolated, we evaluated the G-actin peptides as probes in pull-down, imaging, and competition binding experiments. While the F-actin peptides were applied successfully for capturing actin in cell lysates and for imaging, the G-actin peptides did not bind in the cellular context, most likely due to competition with thymosin-β4 or related endogenous proteins for the same binding site.

  14. Nucleoskeleton proteins for nuclear dynamics. International-journal Invited Peer-reviewed

    Kei Miyamoto, Masahiko Harata

    Journal of biochemistry　169　(3)　237-241　2021/04/18

    DOI： 10.1093/jb/mvab006 　

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    The eukaryotic nucleus shows organized structures of chromosomes, transcriptional components and their associated proteins. It has been believed that such a dense nuclear environment prevents the formation of a cytoskeleton-like network of protein filaments. However, accumulating evidence suggests that the cell nucleus also possesses structural filamentous components to support nuclear organization and compartments, which are referred to as nucleoskeleton proteins. Nucleoskeleton proteins including lamins and actin influence nuclear dynamics including transcriptional regulation, chromatin organization and DNA damage responses. Furthermore, these nucleoskeleton proteins play a pivotal role in cellular differentiation and animal development. In this commentary, we discuss how nucleoskeleton-based regulatory mechanisms orchestrate nuclear dynamics.

  15. Modulating dynamics and function of nuclear actin with synthetic bicyclic peptides. International-journal Invited Peer-reviewed

    Nanako Machida, Daisuke Takahashi, Yuya Ueno, Yoshihiro Nakama, Raphael J Gubeli, Davide Bertoldo, Masahiko Harata

    Journal of biochemistry　169　(3)　295-302　2021/04/18

    DOI： 10.1093/jb/mvaa130 　

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    Actin exists in monomeric globular (G-) and polymerized filamentous (F-) forms and the dynamics of its polymerization/depolymerization are tightly regulated in both the cytoplasm and the nucleus. Various essential functions of nuclear actin have been identified including regulation of gene expression and involvement in the repair of DNA double-strand breaks (DSB). Small G-actin-binding molecules affect F-actin formation and can be utilized for analysis and manipulation of actin in living cells. However, these G-actin-binding molecules are obtained by extraction from natural sources or through complex chemical synthesis procedures, and therefore, the generation of their derivatives for analytical tools is underdeveloped. In addition, their effects on nuclear actin cannot be separately evaluated from those on cytoplasmic actin. Previously, we have generated synthetic bicyclic peptides, consisting of two macrocyclic rings, which bind to G-actin but not to F-actin. Here, we describe the introduction of these bicyclic peptides into living cells. Furthermore, by conjugation to a nuclear localization signal (NLS), the bicyclic peptides accumulated in the nucleus. The NLS-bicyclic peptides repress the formation of nuclear F-actin, and impair transcriptional regulation and DSB repair. These observations highlight a potential role for NLS-linked bicyclic peptides in the manipulation of dynamics and functions of nuclear actin.

  16. THz irradiation inhibits cell division by affecting actin dynamics. International-journal

    Shota Yamazaki, Yuya Ueno, Ryosuke Hosoki, Takanori Saito, Toshitaka Idehara, Yuusuke Yamaguchi, Chiko Otani, Yuichi Ogawa, Masahiko Harata, Hiromichi Hoshina

    PloS one　16　(8)　e0248381　2021

    DOI： 10.1371/journal.pone.0248381 　

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    Biological phenomena induced by terahertz (THz) irradiation are described in recent reports, but underlying mechanisms, structural and dynamical change of specific molecules are still unclear. In this paper, we performed time-lapse morphological analysis of human cells and found that THz irradiation halts cell division at cytokinesis. At the end of cytokinesis, the contractile ring, which consists of filamentous actin (F-actin), needs to disappear; however, it remained for 1 hour under THz irradiation. Induction of the functional structures of F-actin was also observed in interphase cells. Similar phenomena were also observed under chemical treatment (jasplakinolide), indicating that THz irradiation assists actin polymerization. We previously reported that THz irradiation enhances the polymerization of purified actin in vitro; our current work shows that it increases cytoplasmic F-actin in vivo. Thus, we identified one of the key biomechanisms affected by THz waves.

  17. The Effects of THz Irradiation on Cellular Actin Filament

    Shota Yamazaki, Masahiko Harata, Masaaki Tsubouchi, Yuichi Ogawa, Goro Isoyama, Chiko Otani, Hiromichi Hoshina

    International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, IRMMW-THz　2020-　273-274　2020/11/08

    Publisher: IEEE Computer Society

    DOI： 10.1109/IRMMW-THz46771.2020.9370488 　

    ISSN： 2162-2035 2162-2027

  18. An improved functional analysis of linker-mediated complex (iFALC) strategy. International-journal Peer-reviewed

    Yu Nakabayashi, Masahiko Harata, Masayuki Seki

    Biochemical and biophysical research communications　526　(4)　1164-1169　2020/06/11

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2020.04.039 　

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    The functional analysis of linker-mediated complex (FALC) strategy that facilitates functional analysis of a common subunit of multi-subunit protein complexes in cells constitutes three steps; (1) a common subunit is fused to a specific subunit via recombinant DNA, (2) mutation is introduced into a portion of the common subunit of the fused protein, and (3) the mutational effect on the fused protein is evaluated by transformation and analysis of multiple appropriate gene knockout yeast strains. Conceptually, the FALC strategy is applicable to any common subunit of multi-subunit protein complexes in any cell type. However, the proximity of two subunits to fuse, preparation of multiple gene knockout cells, and utilization of yeast cells can together prevent the practical and broad usage of the FALC strategy for analyzing all multi-subunit complexes in all cell types. In this study, we analyzed histone H2B as a common subunit of histone H2A/H2B and histone variant H2A.Z/H2B dimers. The FALC strategy was improved in three ways; (i) a long linker (up to 300 amino acids) was used to fuse H2B with H2A.Z in yeast cells, (ii) the effects of the fused H2B-H2A.Z harboring mutation in the H2B portion was evaluated in H2A.Z knockout yeast strains and it was not essential to knockout two copies of H2B genes, and (iii) this occurred even in vertebrate cells possessing a dozen H2B genes. This improved FALC (iFALC) strategy reveals that vertebrate H2B-D68, corresponding to yeast H2B-D71, is critical for chromatin binding of the H2A.Z/H2B dimer, and this is evolutionarily conserved.

  19. Propagation of THz irradiation energy through aqueous layers: Demolition of actin filaments in living cells. International-journal Peer-reviewed

    Shota Yamazaki, Masahiko Harata, Yuya Ueno, Masaaki Tsubouchi, Keiji Konagaya, Yuichi Ogawa, Goro Isoyama, Chiko Otani, Hiromichi Hoshina

    Scientific reports　10　(1)　9008-9008　2020/06/02

    DOI： 10.1038/s41598-020-65955-5 　

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    The effect of terahertz (THz) radiation on deep tissues of human body has been considered negligible due to strong absorption by water molecules. However, we observed that the energy of THz pulses transmits a millimeter thick in the aqueous solution, possibly as a shockwave, and demolishes actin filaments. Collapse of actin filament induced by THz irradiation was also observed in the living cells under an aqueous medium. We also confirmed that the viability of the cell was not affected under the exposure of THz pulses. The potential of THz waves as an invasive method to alter protein structure in the living cells is demonstrated.

  20. SMARCA4 deficiency-associated heterochromatin induces intrinsic DNA replication stress and susceptibility to ATR inhibition in lung adenocarcinoma Peer-reviewed

    Kiminori Kurashima, Hideto Kashiwagi, Iwao Shimomura, Ayako Suzuki, Fumitaka Takeshita, Marianne Mazevet, Masahiko Harata, Takayuki Yamashita, Yusuke Yamamoto, Takashi Kohno, Bunsyo Shiotani

    NAR Cancer　2　(2)　2020/06/01

    Publisher: Oxford University Press (OUP)

    DOI： 10.1093/narcan/zcaa005 　

    eISSN： 2632-8674

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    <title>Abstract</title> The SWI/SNF chromatin remodeling complex regulates transcription through the control of chromatin structure and is increasingly thought to play an important role in human cancer. Lung adenocarcinoma (LADC) patients frequently harbor mutations in SMARCA4, a core component of this multisubunit complex. Most of these mutations are loss-of-function mutations, which disrupt critical functions in the regulation of chromatin architecture and can cause DNA replication stress. This study reports that LADC cells deficient in SMARCA4 showed increased DNA replication stress and greater sensitivity to the ATR inhibitor (ATRi) in vitro and in vivo. Mechanistically, loss of SMARCA4 increased heterochromatin formation, resulting in stalled forks, a typical DNA replication stress. In the absence of SMARCA4, severe ATRi-induced single-stranded DNA, which caused replication catastrophe, was generated on nascent DNA near the reversed forks around heterochromatin in an Mre11-dependent manner. Thus, loss of SMARCA4 confers susceptibility to ATRi, both by increasing heterochromatin-associated replication stress and by allowing Mre11 to destabilize reversed forks. These two mechanisms synergistically increase susceptibility of SMARCA4-deficient LADC cells to ATRi. These results provide a preclinical basis for assessing SMARCA4 defects as a biomarker of ATRi efficacy.

  21. In Vitro-Evolved Peptides Mimic a Binding Motif of the G-Actin-Binding Protein Thymosin-B4 and Serve as Research Tools

    Raphael Gübeli, Davide Bertoldo, Kenji Shimada, Christian Gerhold, Verena Hurst, Yuichiro Takahashi, Jonas Wilbs, Masahiko Harata, Susan M. Gasser, Christian Heinis

    ChemRxiv　1　2020/04

  22. The Actin-Family Protein Arp4 Is a Novel Suppressor for the Formation and Functions of Nuclear F-Actin. International-journal Peer-reviewed

    Shota Yamazaki, Christian Gerhold, Koji Yamamoto, Yuya Ueno, Robert Grosse, Kei Miyamoto, Masahiko Harata

    Cells　9　(3)　2020/03/19

    DOI： 10.3390/cells9030758 　

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    The crosstalk between actin and actin-related proteins (Arps), namely Arp2 and Arp3, plays a central role in facilitating actin polymerization in the cytoplasm and also in the nucleus. Nuclear F-actin is required for transcriptional regulation, double-strand break repair, and nuclear organization. The formation of nuclear F-actin is highly dynamic, suggesting the involvement of positive and negative regulators for nuclear actin polymerization. While actin assembly factors for nuclear F-actin have been recently described, information about inhibitory factors is still limited. The actin-related protein Arp4 which is predominantly localized in the nucleus, has been previously identified as an integral subunit of multiple chromatin modulation complexes, where it forms a heterodimer with monomeric actin. Therefore, we tested whether Arp4 functions as a suppressor of nuclear F-actin formation. The knockdown of Arp4 (Arp4 KD) led to an increase in nuclear F-actin formation in NIH3T3 cells, and purified Arp4 potently inhibited F-actin formation in mouse nuclei transplanted into Xenopus laevis oocytes. Consistently, Arp4 KD facilitated F-actin-inducible gene expression (e.g., OCT4) and DNA damage repair. Our results suggest that Arp4 has a critical role in the formation and functions of nuclear F-actin.

  23. Impairment of nuclear F-actin formation and its relevance to cellular phenotypes in Hutchinson-Gilford progeria syndrome International-journal Peer-reviewed

    Yuto Takahashi, Shogo Hiratsuka, Nanako Machida, Daisuke Takahashi, Junpei Matsushita, Pavel Hozak, Tom Misteli, Kei Miyamoto, Masahiko Harata

    Nucleus　11　(1)　250-263　2020/01/01

    Publisher: Informa UK Limited

    DOI： 10.1080/19491034.2020.1815395 　

    ISSN： 1949-1034

    eISSN： 1949-1042

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    Hutchinson-Gilford progeria syndrome (HGPS) is a premature aging disorder caused by a mutation of lamin A, which contributes to nuclear architecture and the spatial organization of chromatin in the nucleus. The expression of a lamin A mutant, named progerin, leads to functional and structural disruption of nuclear organization. Since progerin lacks a part of the actin-binding site of lamin A, we hypothesized that nuclear actin dynamics and function are altered in HGPS cells. Nuclear F-actin is required for the organization of nuclear shape, transcriptional regulation, DNA damage repair, and activation of Wnt/β-catenin signaling. Here we show that the expression of progerin decreases nuclear F-actin and impairs F-actin-regulated transcription. When nuclear F-actin levels are increased by overexpression of nuclear-targeted actin or by using jasplakinolide, a compound that stabilizes F-actin, the irregularity of nuclear shape and defects in gene expression can be reversed. These observations provide evidence for a novel relationship between nuclear actin and the etiology of HGPS.

  24. Effect of mycalolides isolated from a marine sponge Mycale aff. nullarosette on actin in living cells. International-journal Peer-reviewed

    Hayashi-Takanaka Y, Kina Y, Nakamura F, Yamazaki S, Harata M, Soest RWMV, Kimura H, Nakao Y

    Scientific reports　9　(1)　7540-7540　2019/05

    DOI： 10.1038/s41598-019-44036-2 　

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    Discovery of novel bioactive compounds is important not only for therapeutic purposes but also for understanding the mechanisms of biological processes. To screen bioactive compounds that affect nuclear morphology in marine organism extracts, we employed a microscopy-based assay using DNA staining of human cancer cells. A crude extract from a marine sponge Mycale aff. nullarosette, collected from the east coast of Japan, induced cellular binucleation. Fractionation of the extract led to the isolation of mycalolides A and B, and 38-hydroxymycalolide B as the active components. Mycalolides have been identified as marine toxins that induce depolymerization of the actin filament. Live cell imaging revealed that low concentrations of mycalolide A produce binucleated cells by inhibiting the completion of cytokinesis. At higher concentrations, however, mycalolide A causes immediate disruption of actin filaments and changes in cell morphology, yielding rounded cells. These results suggest that the completion of cytokinesis is a process requiring high actin polymerization activity. Furthermore, luciferase reporter assays with mycalolide A treatments support the view that the level of globular actin can affect transcription of a serum response gene.

  25. T-1. Analysis of nuclear actin in human progeria cells

    Yuto Takahashi, Nanako Machida, Tom Misteli, Robert Grosse, Kei Miyamoto, Masahiko Harata

    Biopolymers and Cell　35　(3)　238-239　2019

    Publisher: National Academy of Sciences of Ukraine

    DOI： 10.7124/bc.0009FF 　

    ISSN： 1993-6842 0233-7657

  26. K-3. Molecular evolution of the histone variant H2A.Z

    Saho Kitagawa, Masayuki Kusakabe, Hi-Royuki Oku, Daisuke Takahashi, Takumi Narimiya, Yu Nakabayashi, Masayuki Seki, Masahiko Harata

    Biopolymers and Cell　35　(3)　217-218　2019

    Publisher: National Academy of Sciences of Ukraine

    DOI： 10.7124/bc.0009E7 　

    ISSN： 1993-6842 0233-7657

  27. Common and distinct roles of the isoforms of histone variant H2A.Z in transcriptional regulation

    Daisuke Takahashi, Noboru Ogihara, Ma-Sayuki Kusakabe, Saho Kitagawa, Yukako Oma, Masahiko Harata

    Biopolymers and Cell　35　(3)　197　2019

    Publisher: National Academy of Sciences of Ukraine

    DOI： 10.7124/bc.0009CE 　

    ISSN： 1993-6842 0233-7657

  28. Cancer-associated mutations of histones H2B, H3.1 and H2A.Z.1 affect the structure and stability of the nucleosome International-journal Peer-reviewed

    Arimura, Yasuhiro, Ikura, Masae, Fujita, Risa, Noda, Mamiko, Kobayashi, Wataru, Horikoshi, Naoki, Sun, Jiying, Shi, Lin, Kusakabe, Masayuki, Harata, Masahiko, Ohkawa, Yasuyuki, Tashiro, Satoshi, Kimura, Hiroshi, Ikura, Tsuyoshi, Kurumizaka, Hitoshi

    Nucleic acids research　46　(19)　10007-10018　2018/11

    DOI： 10.1093/nar/gky661 　

    ISSN： 1362-4962

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    Mutations of the Glu76 residue of canonical histone H2B are frequently found in cancer cells. However, it is quite mysterious how a single amino acid substitution in one of the multiple H2B genes affects cell fate. Here we found that the H2B E76K mutation, in which Glu76 is replaced by Lys (E76K), distorted the interface between H2B and H4 in the nucleosome, as revealed by the crystal structure and induced nucleosome instability in vivo and in vitro. Exogenous production of the H2B E76K mutant robustly enhanced the colony formation ability of the expressing cells, indicating that the H2B E76K mutant has the potential to promote oncogenic transformation in the presence of wild-type H2B. We found that other cancer-associated mutations of histones, H3.1 E97K and H2A.Z.1 R80C, also induced nucleosome instability. Interestingly, like the H2B E76K mutant, the H3.1 E97K mutant was minimally incorporated into chromatin in cells, but it enhanced the colony formation ability. In contrast, the H2A.Z.1 R80C mutant was incorporated into chromatin in cells, and had minor effects on the colony formation ability of the cells. These characteristics of histones with cancer-associated mutations may p

  29. Actin polymerization is activated by terahertz irradiation Peer-reviewed

    Shota Yamazaki, Masahiko Harata, Toshitaka Idehara, Keiji Konagaya, Ginji Yokoyama, Hiromichi Hoshina, Yuichi Ogawa

    SCIENTIFIC REPORTS　8　(1)　9990　2018/07

    DOI： 10.1038/s41598-018-28245-9 　

    ISSN： 2045-2322

  30. Distinct roles of ATM and ATR in the regulation of ARP8 phosphorylation to prevent chromosome translocations. International-journal Peer-reviewed

    Sun J, Shi L, Kinomura A, Fukuto A, Horikoshi Y, Oma Y, Harata M, Ikura M, Ikura T, Kanaar R, Tashiro S

    eLife　7　e32222　2018/05

    DOI： 10.7554/eLife.32222 　

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    Chromosomal translocations are hallmarks of various types of cancers and leukemias. However, the molecular mechanisms of chromosome translocations remain largely unknown. The ataxia-telangiectasia mutated (ATM) protein, a DNA damage signaling regulator, facilitates DNA repair to prevent chromosome abnormalities. Previously, we showed that ATM deficiency led to the 11q23 chromosome translocation, the most frequent chromosome abnormalities in secondary leukemia. Here, we show that ARP8, a subunit of the INO80 chromatin remodeling complex, is phosphorylated after etoposide treatment. The etoposide-induced phosphorylation of ARP8 is regulated by ATM and ATR, and attenuates its interaction with INO80. The ATM-regulated phosphorylation of ARP8 reduces the excessive loading of INO80 and RAD51 onto the breakpoint cluster region. These findings suggest that the phosphorylation of ARP8, regulated by ATM, plays an important role in maintaining the fidelity of DNA repair to prevent the etoposide-induced 11q23 abnormalities.

  31. SUMO modification system facilitates the exchange of histone variant H2A.Z-2 at DNA damage sites International-journal Peer-reviewed

    Fukuto, Atsuhiko, Ikura, Masae, Ikura, Tsuyoshi, Sun, Jiying, Horikoshi, Yasunori, Shima, Hiroki, Igarashi, Kazuhiko, Kusakabe, Masayuki, Harata, Masahiko, Horikoshi, Naoki, Kurumizaka, Hitoshi, Kiuchi, Yoshiaki, Tashiro, Satoshi

    Nucleus (Austin, Tex.)　9　(1)　87-94　2018/01/01

    DOI： 10.1080/19491034.2017.1395543 　

    ISSN： 1949-1042

    More details Close

    Histone exchange and histone post-translational modifications play important roles in the regulation of DNA metabolism, by re-organizing the chromatin configuration. We previously demonstrated that the histone variant H2A.Z-2 is rapidly exchanged at damaged sites after DNA double strand break induction in human cells. In yeast, the small ubiquitin-like modifier (SUMO) modification of H2A.Z is involved in the DNA damage response. However, whether the SUMO modification regulates the exchange of human H2A.Z-2 at DNA damage sites remains unclear. Here, we show that H2A.Z-2 is SUMOylated in a damage-dependent manner, and the SUMOylation of H2A.Z-2 is suppressed by the depletion of the SUMO E3 ligase, PIAS4. Moreover, PIAS4 depletion represses the incorporation and eviction of H2A.Z-2 at damaged sites. These findings demonstrate that the PIAS4-mediated SUMOylation regulates the exchange of H2A.Z-2 at DNA damage sites.

  32. Multivalent binding of PWWP2A to H2A.Z regulates mitosis and neural crest differentiation Peer-reviewed

    Sebastian Puenzeler, Stephanie Link, Gabriele Wagner, Eva C. Keilhauer, Nina Kronbeck, Ramona M. M. Spitzer, Susanne Leidescher, Yolanda Markaki, Edith Mentele, Catherine Regnard, Katrin Schneider, Daisuke Takahashi, Masayuki Kusakabe, Chiara Vardabasso, Lisa M. Zink, Tobias Straub, Emily Bernstein, Masahiko Harata, Heinrich Leonhardt, Matthias Mann, Ralph A. W. Rupp, Sandra B. Hake

    EMBO JOURNAL　36　(15)　2263-2279　2017/08

    DOI： 10.15252/embj.201695757 　

    ISSN： 0261-4189

    eISSN： 1460-2075

  33. Actin Family Proteins in the Human IN080 Chromatin Remodeling Complex Exhibit Functional Roles in the Induction of Heme Oxygenase-1 with Hemin Peer-reviewed

    Yuichiro Takahashi, Hirokazu Murakami, Yusuke Akiyama, Yasutake Katoh, Yukako Oma, Hitoshi Nishijima, Kei-ichi Shibahara, Kazuhiko Igarashi, Masahiko Harata

    FRONTIERS IN GENETICS　8　17　2017/02

    DOI： 10.3389/fgene.2017.00017 　

    ISSN： 1664-8021

  34. Quantitative regulation of histone variant H2A.Z during cell cycle by ubiquitin proteasome system and SUMO-targeted ubiquitin ligases Peer-reviewed

    Daisuke Takahashi, Yuki Orihara, Saho Kitagawa, Masayuki Kusakabe, Takahiro Shintani, Yukako Oma, Masahiko Harata

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY　81　(8)　1557-1560　2017

    DOI： 10.1080/09168451.2017.1326087 　

    ISSN： 0916-8451

    eISSN： 1347-6947

  35. INO80クロマチンリモデリング複合体によるHO-1発現制御 アクチンファミリーの機能解析と人為的操作の試み

    秋山 祐亮, 高橋 裕一朗, 村上 寛和, Heinis Christian, 加藤 恭丈, 五十嵐 和彦, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　89回　[2T15-272)]　2016/09

    Publisher: (公社)日本生化学会

  36. Nuclear F-actin enhances the transcriptional activity of beta-catenin by increasing its nuclear localization and binding to chromatin Peer-reviewed

    Shota Yamazaki, Koji Yamamoto, Primal de Lanerolle, Masahiko Harata

    HISTOCHEMISTRY AND CELL BIOLOGY　145　(4)　389-399　2016/04

    DOI： 10.1007/s00418-016-1416-9 　

    ISSN： 0948-6143

    eISSN： 1432-119X

  37. Genetic complementation analysis showed distinct contributions of the N-terminal tail of H2A.Z to epigenetic regulations Peer-reviewed

    Masayuki Kusakabe, Hiroyuki Oku, Ryo Matsuda, Tetsuya Hori, Akihiko Muto, Kazuhiko Igarashi, Tatsuo Fukagawa, Masahiko Harata

    GENES TO CELLS　21　(2)　122-135　2016/02

    DOI： 10.1111/gtc.12327 　

    ISSN： 1356-9597

    eISSN： 1365-2443

  38. 酸化ストレス応答遺伝子HO-1発現へのINO80クロマチンリモデリング複合体の関与 遺伝子欠損細胞とbicyclic peptideを用いた解析

    秋山 祐亮, 高橋 裕一郎, 村上 寛和, Heinis Christian, 加藤 恭丈, 五十嵐 和彦, 原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　88回・38回　[2P0626]-[2P0626]　2015/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  39. Involvement of the perinuclear anchorage of DNA double-strand break in damage-induced sister chromatid cohesion Peer-reviewed

    Yukako Oma, Yuki Orihara, Tatsunori Konishi, Chihiro Horigome, Susan M. Gasser, Masahiko Harata

    GENES & GENETIC SYSTEMS　90　(6)　402-402　2015/12

    ISSN： 1341-7568

    eISSN： 1880-5779

  40. [Roles of actin family proteins in functional organization of chromatin and the nucleus]. Peer-reviewed

    Harata M, Yamazaki S, Oma Y

    Seikagaku. The Journal of Japanese Biochemical Society　87　(5)　629-632　2015/10

    Publisher:

    ISSN： 0037-1017

  41. The actin family protein ARP6 contributes to the structure and the function of the nucleolus Peer-reviewed

    Hiroshi Kitamura, Haruka Matsumori, Alzbeta Kalendova, Pavel Hozak, Ilya G. Goldberg, Mitsuyoshi Nakao, Noriko Saitoh, Masahiko Harata

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　464　(2)　554-560　2015/08

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2015.07.005 　

    ISSN： 0006-291X

    eISSN： 1090-2104

  42. Contribution of nuclear actin to transcription regulation Peer-reviewed

    Shota Yamazaki, Koji Yamamoto, Masahiko Harata

    Genomics Data　4　127-129　2015/06/01

    Publisher: Elsevier Inc.

    DOI： 10.1016/j.gdata.2015.04.009 　

    ISSN： 2213-5960

  43. Nuclear actin activates human transcription factor genes including the OCT4 gene Peer-reviewed

    Shota Yamazaki, Koji Yamamoto, Makio Tokunaga, Kumiko Sakata-Sogawa, Masahiko Harata

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY　79　(2)　242-246　2015/02

    DOI： 10.1080/09168451.2014.972332 　

    ISSN： 0916-8451

    eISSN： 1347-6947

  44. The linker histone in Saccharomyces cerevisiae interacts with actin-related protein 4 and both regulate chromatin structure and cellular morphology Peer-reviewed

    Milena Georgieva, Dessislava Staneva, Katya Uzunova, Toni Efremov, Konstantin Balashev, Masahiko Harata, George Miloshev

    INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOCHEMISTRY & CELL BIOLOGY　59　182-192　2015/02

    DOI： 10.1016/j.bioce1.2014.12.006 　

    ISSN： 1357-2725

    eISSN： 1878-5875

  45. Nucleocytoplasmic relocation of actin in cell differentiation. Peer-reviewed

    K. Yamamoto, S. Yamazaki, K. Sakata-Sogawa, M. Tokunaga, M. Harata

    MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL　25　2014/12

    ISSN： 1059-1524

    eISSN： 1939-4586

  46. Roles of nuclear filamentous-actin in transcriptional regulation. Peer-reviewed

    S. Yamazaki, K. Yamamoto, K. Sakata-Sogawa, M. Tokunaga, M. Harata

    MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL　25　2014/12

    ISSN： 1059-1524

    eISSN： 1939-4586

  47. DNA Binding Properties of the Actin-Related Protein Arp8 and Its Role in DNA Repair Peer-reviewed

    Akihisa Osakabe, Yuichiro Takahashi, Hirokazu Murakami, Kenji Otawa, Hiroaki Tachiwana, Yukako Oma, Hitoshi Nishijima, Kei-ich Shibahara, Hitoshi Kurumizaka, Masahiko Harata

    PLOS ONE　9　(10)　e108354　2014/10

    DOI： 10.1371/journal.pone.0108354 　

    ISSN： 1932-6203

  48. Nuclear actin filaments recruit cofilin and actin-related protein 3, and their formation is connected with a mitotic block Peer-reviewed

    Alzbeta Kalendova, Ilona Kalasova, Shota Yamazaki, Livia Ulicna, Masahiko Harata, Pavel Hozak

    HISTOCHEMISTRY AND CELL BIOLOGY　142　(2)　139-152　2014/08

    DOI： 10.1007/s00418-014-1243-9 　

    ISSN： 0948-6143

    eISSN： 1432-119X

  49. SWR1 and INO80 Chromatin Remodelers Contribute to DNA Double-Strand Break Perinuclear Anchorage Site Choice Peer-reviewed

    Chihiro Horigome, Yukako Oma, Tatsunori Konishi, Roger Schmid, Isabella Marcomini, Michael H. Hauer, Vincent Dion, Masahiko Harata, Susan M. Gasser

    MOLECULAR CELL　55　(4)　626-639　2014/08

    DOI： 10.1016/j.molcel.2014.06.027 　

    ISSN： 1097-2765

    eISSN： 1097-4164

  50. Reorganization of damaged chromatin by the exchange of histone variant H2A.Z-2

    Ikuno Nishibuchi, Hidekazu Suzuki, Aiko Kinomura, Jiying Sun, Ning-Ang Liu, Yasunori Horikoshi, Hiroki Shima, Masayuki Kusakabe, Masahiko Harata, Tatsuo Fukagawa, Tsuyoshi Ikura, Takafumi Ishida, Yasushi Nagata, Satoshi Tashiro

    International Journal of Radiation Oncology Biology Physics　89　(4)　736-744　2014/07/15

    Publisher: Elsevier Inc.

    DOI： 10.1016/j.ijrobp.2014.03.031 　

    ISSN： 1879-355X 0360-3016

    eISSN： 1879-355X

  51. Reorganization of Damaged Chromatin by the Exchange of Histone Variant H2A.Z-2 Peer-reviewed

    Ikuno Nishibuchi, Hidekazu Suzuki, Aiko Kinomura, Jiying Sun, Ning-Ang Liu, Yasunori Horikoshi, Hiroki Shima, Masayuki Kusakabe, Masahiko Harata, Tatsuo Fukagawa, Tsuyoshi Ikura, Takafumi Ishida, Yasushi Nagata, Satoshi Tashiro

    INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION ONCOLOGY BIOLOGY PHYSICS　89　(4)　736-744　2014/07

    DOI： 10.1016/j.ijrobp.2014.03.031 　

    ISSN： 0360-3016

    eISSN： 1879-355X

  52. Improvement of the transformation efficiency of Sacchaaromyces cerevisiae by altering carbon sources in pre-culture Peer-reviewed

    Tatsunori Konishi, Masahiko Harata

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY　78　(6)　1090-1093　2014/06

    DOI： 10.1080/09168451.2014.915730 　

    ISSN： 0916-8451

    eISSN： 1347-6947

  53. Possible involvement of LKB1-AMPK signaling in non-homologous end joining Peer-reviewed

    A. Ui, H. Ogiwara, S. Nakajima, S. Kanno, R. Watanabe, M. Harata, H. Okayama, C. C. Harris, J. Yokota, A. Yasui, T. Kohno

    Oncogene　33　(13)　1640-1648　2014/03/27

    Publisher: Nature Publishing Group

    DOI： 10.1038/onc.2013.125 　

    ISSN： 1476-5594 0950-9232

  54. 2SDA-02 Integrated imaging approach to the study of dynamics of chromatin(2SDA Studies of dynamic chromatin structure and function to understand fundamentals of life,Symposium,The 52nd Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan(BSJ2014))

    Sakata-Sogawa Kumiko, Ito Yuma, Fukagawa Akihiro, Harata Masahiko, Kimura Hiroshi, Tokunaga Makio

    Seibutsu Butsuri　54　(1)　S128　2014

    Publisher: The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association

    DOI： 10.2142/biophys.54.S128_1 　

  55. Structural polymorphism in the L1 loop regions of human H2A.Z.1 and H2A.Z.2 Peer-reviewed

    Naoki Horikoshi, Koichi Sato, Keisuke Shimada, Yasuhiro Arimura, Akihisa Osakabe, Hiroaki Tachiwana, Yoko Hayashi-Takanaka, Wakana Iwasaki, Wataru Kagawa, Masahiko Harata, Hiroshi Kimura, Hitoshi Kurumizaka

    Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography　69　(12)　2431-2439　2013/12

    DOI： 10.1107/S090744491302252X 　

    ISSN： 0907-4449 1399-0047

  56. Structural polymorphism in the L1 loop regions of human H2AZ1 and H2AZ2 Peer-reviewed

    Naoki Horikoshi, Koichi Sato, Keisuke Shimada, Yasuhiro Arimura, Akihisa Osakabe, Hiroaki Tachiwana, Yoko Hayashi-Takanaka, Wakana Iwasaki, Wataru Kagawa, Masahiko Harata, Hiroshi Kimura, Hitoshi Kurumizaka

    ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY　69　(Pt 12)　2431-2439　2013/12

    DOI： 10.1107/S090744491302252X 　

    ISSN： 0907-4449

    eISSN： 1399-0047

  57. 酸化ストレス条件におけるヒトINO80複合体の遺伝子発現制御への関与の解析

    高橋 裕一朗, 松田 涼, 加藤 恭丈, 五十嵐 和彦, 西嶋 仁, 柴原 慶一, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　86回　3T14a-05　2013/09

    Publisher: (公社)日本生化学会

  58. 転写制御におけるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析 Peer-reviewed

    日下部 将之, 松田 涼, 北村 大志, 堀 哲也, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    生化学　85　(8)　717-717　2013/08

    Publisher: (公社)日本生化学会

    ISSN： 0037-1017

  59. 2P303 Quantitative analysis of molecular dynamics of Arp4β upon transcriptional activation by single-molecule fluorescence imaging and FRAP(27. Bioimaging,Poster)

    Inaba Naomichi, Ito Yuma, Harata Masahiko, Tokunaga Makio, Sakata-Sogawa Kumiko

    Seibutsu Butsuri　53　(1)　S209　2013

    Publisher: The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association

    DOI： 10.2142/biophys.53.S209_2 　

  60. Roles of actin-related proteins in chromatin function and nuclear organization Peer-reviewed

    Y. Oma, S. Yamazaki, P. Hozak, M. Harata

    MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL　24　2013

    ISSN： 1059-1524

    eISSN： 1939-4586

  61. The actin family member Arp6 and the histone variant H2A.Z are required for spatial positioning of chromatin in chicken cell nuclei Peer-reviewed

    Eri Ohfuchi Maruyama, Tetsuya Hori, Hideyuki Tanabe, Hiroshi Kitamura, Ryo Matsuda, Shigenobu Tone, Pavel Hozak, Felix A. Habermann, Johann von Hase, Christoph Cremer, Tatsuo Fukagawa, Masahiko Harata

    JOURNAL OF CELL SCIENCE　125　(16)　3739-3744　2012/08

    DOI： 10.1242/jcs.103903 　

    ISSN： 0021-9533

  62. 3PS034 Imaging analysis of Arp4p mutants in ATP-binding site(The 50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)

    Inaba Naomichi, Ito Yuma, Harata Masahiko, Tokunaga Makio, Sakata-Sogawa Kumiko

    Seibutsu Butsuri　52　S152　2012

    Publisher: The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association

    DOI： 10.2142/biophys.52.S152_1 　

  63. 3PS033 Quantitative analysis of changes in molecular dynamics of Arp4 upon transcriptional activation using single-molecule fluorescence imaging(The 50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)

    Ichinomiya Katsuo, Harata Masahiko, Sakata-Sogawa Kumiko, Tokunaga Makio

    Seibutsu Butsuri　52　S151-S152　2012

    Publisher: The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association

    DOI： 10.2142/biophys.52.S151_5 　

  64. Actin-related proteins localized in the nucleus From discovery to novel roles in nuclear organization Peer-reviewed

    Yukako Oma, Masahiko Harata

    NUCLEUS-AUSTIN　2　(1)　38-46　2011/01

    DOI： 10.4161/nucl.2.1.14510 　

    ISSN： 1949-1034

  65. 細胞核内のクロマチン空間配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の機能解析 Peer-reviewed

    北村 大志, 大渕 恵理, 田辺 秀之, 小布施 力史, 堀 哲也, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　83回・33回　3P-0719　2010/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  66. ATM Modulates the Loading of Recombination Proteins onto a Chromosomal Translocation Breakpoint Hotspot Peer-reviewed

    Jiying Sun, Yukako Oma, Masahiko Harata, Kazuteru Kono, Hiroki Shima, Aiko Kinomura, Tsuyoshi Ikura, Hidekazu Suzuki, Shuki Mizutani, Roland Kanaar, Satoshi Tashiro

    PLOS ONE　5　(10)　e13554　2010/10

    DOI： 10.1371/journal.pone.0013554 　

    ISSN： 1932-6203

  67. Identification and characterization of the two isoforms of the vertebrate H2A.Z histone variant Peer-reviewed

    Ryo Matsuda, Tetsuya Hori, Hiroshi Kitamura, Kozo Takeuchi, Tatsuo Fukagawa, Masahiko Harata

    NUCLEIC ACIDS RESEARCH　38　(13)　4263-4273　2010/07

    DOI： 10.1093/nar/gkq171 　

    ISSN： 0305-1048

  68. Molecular mechanisms underlying nucleocytoplasmic shuttling of actinin-4 Peer-reviewed

    Masahiro Kumeta, Shige H. Yoshimura, Masahiko Harata, Kunio Takeyasu

    JOURNAL OF CELL SCIENCE　123　(7)　1020-1030　2010/04

    DOI： 10.1242/jcs.059568 　

    ISSN： 0021-9533

  69. Actin-Related Protein Arp6 Influences H2A.Z-Dependent and -Independent Gene Expression and Links Ribosomal Protein Genes to Nuclear Pores Peer-reviewed

    Takahito Yoshida, Kenji Shimada, Yukako Oma, Veronique Kalck, Kazumi Akimura, Angela Taddei, Hitoshi Iwahashi, Kazuto Kugou, Kunihiro Ohta, Susan M. Gasser, Masahiko Harata

    PLOS GENETICS　6　(4)　e1000910　2010/04

    DOI： 10.1371/journal.pgen.1000910 　

    ISSN： 1553-7404

  70. ヒストンバリアントH2A.Zにおけるアイソフォームの存在とその機能解析 Peer-reviewed

    松田 涼, 北村 大志, 加茂 真理子, 堀 哲也, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　82回　3T20a-8　2009/09

    Publisher: (公社)日本生化学会

  71. Cooperation of nuclear actin and myosin families: an approach with antibodies. Peer-reviewed

    Masahiko HARATAKitamura H, Ohfuchi Maruyama E, Matsuda R, Harata M

    Advances in Chromosome Sciences　3　169-170　2009

  72. Involvement of actin-related protein Arp6 in organization of chromosomes. Peer-reviewed

    Ohfuchi Maruyama E, Harata M

    Advances in chromosome sciences　3　26-28　2009

  73. The human actin-related protein hArp5: Nucleo-cytoplasmic shuttling and involvement in DNA repair Peer-reviewed

    Kumiko Kitayama, Mariko Kamo, Yukako Oma, Ryo Matsuda, Takafumi Uchida, Tsuyoshi Ikura, Satoshi Tashiro, Takashi Ohyama, Barbara Winsor, Masahiko Harata

    EXPERIMENTAL CELL RESEARCH　315　(2)　206-217　2009/01

    DOI： 10.1016/j.yexcr.2008.10.028 　

    ISSN： 0014-4827

  74. The Nuclear Actin-Related Protein Act3p/Arp4 Influences Yeast Cell Shape and Bulk Chromatin Organization Peer-reviewed

    Milena Georgieva, Masahiko Harata, George Miloshev

    JOURNAL OF CELLULAR BIOCHEMISTRY　104　(1)　59-67　2008/05

    DOI： 10.1002/jcb.21600 　

    ISSN： 0730-2312

  75. Ino80 chromatin remodeling complex promotes recovery of stalled replication forks Peer-reviewed

    Kenji Shimada, Yukako Oma, Thomas Schleker, Kazuto Kugou, Kunihiro Ohta, Masahiko Harata, Susan M. Gasser

    CURRENT BIOLOGY　18　(8)　566-575　2008/04

    DOI： 10.1016/j.cub.2008.03.049 　

    ISSN： 0960-9822

  76. The actin-related protein hArp8 accumulates on the mitotic chromosomes and functions in chromosome alignment Peer-reviewed

    Naoki Aoyama, Asako Oka, Kumiko Kitayama, Hitoshi Kurumizaka, Masahiko Harata

    EXPERIMENTAL CELL RESEARCH　314　(4)　859-868　2008/02

    DOI： 10.1016/j.yexcr.2007.11.020 　

    ISSN： 0014-4827

  77. ヒストンバリアントH2AZアイソフォームの同定と機能解析 Peer-reviewed

    松田 涼, 堀 哲也, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    生化学　79　(7)　718-718　2007/07

    Publisher: (公社)日本生化学会

    ISSN： 0037-1017

  78. Actin-related protein Arp4 functions in kinetochore assembly Peer-reviewed

    Hideaki Ogiwara, Ayako Ui, Satoshi Kawashima, Kazuto Kugou, Fumitoshi Onoda, Hitoshi Iwahashi, Masahiko Harata, Kunihiro Ohta, Takemi Enomoto, Masayuki Seki

    NUCLEIC ACIDS RESEARCH　35　(9)　3109-3117　2007/05

    DOI： 10.1093/nar/gkm161 　

    ISSN： 0305-1048

  79. The INO80 complex is required for damage-induced recombination Peer-reviewed

    Satoshi Kawashima, Hideaki Ogiwara, Shusuke Tada, Masahiko Harata, Ulrike Wintersberger, Takemi Enomoto, Masayuki Seki

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　355　(3)　835-841　2007/04

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2007.02.036 　

    ISSN： 0006-291X

  80. [Chromatin]. Peer-reviewed

    Harata M

    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme　51　(14 Suppl)　1943-1949　2006/11

    ISSN： 0039-9450

  81. Assembly of staphylococcal leukocidin into a pore-forming oligomer on detergent-resistant membrane microdomains, lipid rafts, in human polymorphonuclear leukocytes Peer-reviewed

    Akihito Nishiyama, Jun Kaneko, Masahiko Harata, Yoshiyuki Kamio

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY　70　(6)　1300-1307　2006/06

    DOI： 10.1271/bbb.50499 　

    ISSN： 0916-8451

    eISSN： 1347-6947

  82. Vertebrate Arp6, a novel nuclear actin-related protein, interacts with heterochromatin protein 1 Peer-reviewed

    Eri Ohfuchi, Megumi Kato, Mitsuho Sasaki, Kenji Sugimoto, Yukako Oma, Masahiko Harata

    EUROPEAN JOURNAL OF CELL BIOLOGY　85　(5)　411-421　2006/05

    DOI： 10.1016/j.ejcb.2005.12.006 　

    ISSN： 0171-9335

  83. [Nuclear structure: its molecular basis and dynamics]. Peer-reviewed

    Harata M, Kitayama K, Oma Y

    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme　51　(6 Suppl)　591-599　2006/05

    ISSN： 0039-9450

  84. Nuclear actin-related proteins involved in the organization of euchromatin and heterochromatin Peer-reviewed

    Masahiko Harata, Eri Ohfuchi, Yukako Oma

    DNA Structure, Chromatin and Gene Expression, 2006　181-191　2006

  85. The nuclear actin-related protein Act3p/Arp4p is involved in the dynamics of chromalin-modulating complexes Peer-reviewed

    R Sunada, Gorzer, I, Y Oma, T Yoshida, N Suka, U Wintersberger, M Harata

    YEAST　22　(10)　753-768　2005/07

    DOI： 10.1002/yea.1239 　

    ISSN： 0749-503X

  86. Analysis of subcellular localization of mouse LIM domains-containing protein 1 (Limd1) Peer-reviewed

    Shizu Hidema, Rho Inoue, Masahiko Harata, Katsuhiko Nishimori

    CELL STRUCTURE AND FUNCTION　30　58-58　2005/06

    ISSN： 0386-7196

    eISSN： 1347-3700

  87. Analysis of human hArp5 and hIno80, possible components of a novel chromatin remodeling complex Peer-reviewed

    Kumiko Kitayama, Barbara Winsor, Masahiko Harata

    CELL STRUCTURE AND FUNCTION　30　94-94　2005/06

    ISSN： 0386-7196

    eISSN： 1347-3700

  88. Molecular cloning and expression analysis of vitellogenin in scallop, Patinopecten yessoensis (Bivalvia, Mollusca) Peer-reviewed

    M Osada, M Harata, M Kishida, A Kijima

    MOLECULAR REPRODUCTION AND DEVELOPMENT　67　(3)　273-281　2004/03

    DOI： 10.1002/mrd.20020 　

    ISSN： 1040-452X

  89. [Multiple roles of the actin family in the cell nucleus]. Peer-reviewed

    Harata M

    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme　49　(4)　543-552　2004/03

    ISSN： 0039-9450

  90. Roles of actin-related proteins in complexes involved in the modulation of chromatin structure

    M Harata, T Yoshida, E Ohfuchi

    NIPPON NOGEIKAGAKU KAISHI-JOURNAL OF THE JAPAN SOCIETY FOR BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND AGROCHEMISTRY　78　(7)　652-655　2004

    DOI： 10.1271/nogeikagaku1924.78.652 　

    ISSN： 0002-1407

  91. Fission yeast Arp6 is required for telomere silencing, but functions independently of Swi6 Peer-reviewed

    M Ueno, T Murase, T Kibe, N Ohashi, K Tomita, Y Murakami, M Uritani, T Ushimaru, M Harata

    NUCLEIC ACIDS RESEARCH　32　(2)　736-741　2004/01

    DOI： 10.1093/nar/gkh234 　

    ISSN： 0305-1048

    eISSN： 1362-4962

  92. The brain-specific actin-related protein ArpN alpha interacts with the transcriptional co-repressor CtBP Peer-reviewed

    Y Oma, K Nishimori, M Harata

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　301　(2)　521-528　2003/02

    DOI： 10.1016/S0006-291X(02)03073-5 　

    ISSN： 0006-291X

  93. Brain-specific expression of the nuclear actin-related protein ArpN alpha and its involvement in mammalian SWI/SNF chromatin remodeling complex Peer-reviewed

    Y Kuroda, Y Oma, K Nishimori, T Ohta, M Harata

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　299　(2)　328-334　2002/11

    DOI： 10.1016/S0006-291X(02)02637-2 　

    ISSN： 0006-291X

  94. Alternative splicing products of the gene for a human nuclear actin-related protein, hArpN beta/Baf53, that encode a protein isoform, hArpN beta S, in the cytoplasm Peer-reviewed

    E Ohfuchi, K Nishimori, M Harata

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY　66　(8)　1740-1743　2002/08

    DOI： 10.1271/bbb.66.1740 　

    ISSN： 0916-8451

    eISSN： 1347-6947

  95. Correlation between chromatin association and transcriptional regulation for the Act3p/Arp4 nuclear actin-related protein of Saccharomyces cerevisiae Peer-reviewed

    M Harata, Y Zhang, DJ Stillman, D Matsui, Y Oma, K Nishimori, R Mochizuki

    NUCLEIC ACIDS RESEARCH　30　(8)　1743-1750　2002/04

    DOI： 10.1093/nar/30.8.1743 　

    ISSN： 0305-1048

    eISSN： 1362-4962

  96. Z and W chromosomes of chickens: studies on their gene functions in sex determination and sex differentiation Peer-reviewed

    S Mizuno, R Kunita, O Nakabayashi, Y Kuroda, N Arai, M Harata, A Ogawa, Y Itoh, M Teranishi, T Hori

    CYTOGENETIC AND GENOME RESEARCH　99　(1-4)　236-244　2002

    DOI： 10.1159/000071599 　

    ISSN： 1424-8581

  97. Identification of two cDNAs for human actin-related proteins (Arps) that have remarkable similarity to conventional actin

    M Harata, K Nishimori, S Hatta

    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE STRUCTURE AND EXPRESSION　1522　(2)　130-133　2001/12

    DOI： 10.1016/S0167-4781(01)00315-3 　

    ISSN： 0167-4781

  98. The N-terminal internal region of BLM is required for the formation of dots/rod-like structures which are associated with SUMO-1 Peer-reviewed

    H Suzuki, M Seki, T Kobayashi, Y Kawabe, H Kaneko, N Kondo, M Harata, S Mizuno, T Masuko, T Enomoto

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　286　(2)　322-327　2001/08

    DOI： 10.1006/bbrc.2001.5387 　

    ISSN： 0006-291X

  99. Absence of Z-chromosome inactivation for five genes in male chickens Peer-reviewed

    Y Kuroda, N Arai, M Arita, M Teranishi, T Hori, M Harata, S Mizuno

    CHROMOSOME RESEARCH　9　(6)　457-468　2001/08

    DOI： 10.1023/A:1011672227256 　

    ISSN： 0967-3849

  100. Novel actin-related proteins in vertebrates: similarities of structure and expression pattern to Arp6 localized on Drosophila heterochromatin Peer-reviewed

    M Kato, M Sasaki, S Mizuno, M Harata

    GENE　268　(1-2)　133-140　2001/05

    DOI： 10.1016/S0378-1119(01)00420-6 　

    ISSN： 0378-1119

  101. Co-localization of chicken DNA topoisomerase II alpha, but not beta, with sites of DNA replication and possible involvement of a C-terminal region of alpha through its binding to PCNA Peer-reviewed

    A Niimi, N Suka, M Harata, A Kikuchi, S Mizuno

    CHROMOSOMA　110　(2)　102-114　2001/05

    ISSN： 0009-5915

  102. Multiple actin-related proteins of Saccharomyces cerevisiae are present in the nucleus Peer-reviewed

    M Harata, Y Oma, T Tabuchi, Y Zhang, DJ Stillman, S Mizuno

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY　128　(4)　665-671　2000/10

    ISSN： 0021-924X

    eISSN： 1756-2651

  103. The nuclear actin-related protein of Saccharomyces cerevisiae, Act3p/Arp4, interacts with core histones Peer-reviewed

    M Harata, Y Oma, S Mizuno, YW Jiang, DJ Stillman, U Wintersberger

    MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL　10　(8)　2595-2605　1999/08

    DOI： 10.1091/mbc.10.8.2595 　

    ISSN： 1059-1524

  104. Two isoforms of a human actin-related protein show nuclear localization and mutually selective expression between brain and other tissues Peer-reviewed

    M Harata, R Mochizuki, S Mizuno

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY　63　(5)　917-923　1999/05

    DOI： 10.1271/bbb.63.917 　

    ISSN： 0916-8451

    eISSN： 1347-6947

  105. Actin-family proteins localized in the nucleus

    M. Harata

    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme　44　1796-1803　1999/01/01

    ISSN： 0039-9450

  106. A nuclear matrix-associated high molecular mass nuclear antigen, HMNA, of chicken and marked decrease of its immunoreactivity during the progression of S phase Peer-reviewed

    K Shimada, M Harata, S Mizuno

    JOURNAL OF CELL SCIENCE　110　3031-3041　1997/12

    ISSN： 0021-9533

  107. Purification and nucleic-acid-binding properties of a Saccharomyces cerevisiae protein involved in the control of ploidy

    Viktoria Weber, Andreas Wernitznig, Gudrun Hager, Masahiko Harata, Peter Frank, Ulrike Wintersberger

    European Journal of Biochemistry　249　(1)　309-317　1997

    Publisher: Blackwell Publishing Ltd

    DOI： 10.1111/j.1432-1033.1997.00309.x 　

    ISSN： 0014-2956

  108. The actin-related protein Act3p of Saccharomyces cerevisiae is located in the nucleus

    Viktoria Weber, Masahiko Harata, Hanns Hauser, Ulrike Wintersberger

    Molecular Biology of the Cell　6　(10)　1263-1270　1995

    Publisher: American Society for Cell Biology

    DOI： 10.1091/mbc.6.10.1263 　

    ISSN： 1059-1524

  109. AN ESSENTIAL GENE OF SACCHAROMYCES-CEREVISIAE CODING FOR AN ACTIN-RELATED PROTEIN Peer-reviewed

    M HARATA, A KARWAN, U WINTERSBERGER

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA　91　(17)　8258-8262　1994/08

    DOI： 10.1073/pnas.91.17.8258 　

    ISSN： 0027-8424

  110. Erratum: An essential gene of Saccharomyces cerevisiae coding for an actin-related protein (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (August 16, 1994) 91:17 (8258-8262))

    M. Harata, A. Karwan, U. Wintersberger

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America　91　10757　1994/01/01

    ISSN： 0027-8424

  111. W-HETEROCHROMATIN OF CHICKEN - ITS UNUSUAL DNA COMPONENTS, LATE REPLICATION, AND CHROMATIN STRUCTURE Peer-reviewed

    N SUKA, Y SHINOHARA, Y SAITOH, H SAITOH, K OHTOMO, M HARATA, E SHPIGELMAN, S MIZUNO

    GENETICA　88　(2-3)　93-105　1993

    ISSN： 0016-6707

  112. PRESENCE OF FEMALE-SPECIFIC BENT-REPETITIVE DNA-SEQUENCES IN THE GENOMES OF TURKEY AND PHEASANT AND THEIR INTERACTIONS WITH W-PROTEIN OF CHICKEN Peer-reviewed

    H SAITOH, M HARATA, S MIZUNO

    CHROMOSOMA　98　(4)　250-258　1989/10

    DOI： 10.1007/BF00327310 　

    ISSN： 0009-5915

  113. PURIFICATION AND CHARACTERIZATION OF W-PROTEIN - A DNA-BINDING PROTEIN SHOWING HIGH-AFFINITY FOR THE W-CHROMOSOME-SPECIFIC REPETITIVE DNA-SEQUENCES OF CHICKEN Peer-reviewed

    M HARATA, K OUCHI, S OHATA, A KIKUCHI, S MIZUNO

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY　263　(27)　13952-13961　1988/09

    ISSN： 0021-9258

  114. [Chromatin-level analysis of regulation of gene expression]. Peer-reviewed

    Harata M, Mizuno S

    Radioisotopes　37　(4)　243-253　1988/04

    Publisher: Japan Radioisotope Association

    DOI： 10.3769/radioisotopes.37.4_243 　

    ISSN： 0033-8303

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Misc. 97

  1. Promoton of the application of the next-generation synchrotron light to food and agriculture Invited

    Masahiko Harata, Yuki Takayama, Masafumi Hidaka

    Microoptics News　41　(1)　23-28　2023/03

  2. 農芸化学分野における放射光測定事例と次世代放射光施設・ナノテラス利活用の展望

    日高將文, 日高將文, 原田昌彦, 原田昌彦, 原田昌彦

    日本農芸化学会東北支部大会プログラム・講演要旨集　2022　2022

  3. Characteristics and Potential of the Next-Generation Synchrotron Radiation Facility

    原田昌彦, 原田昌彦, 高田昌樹, 高田昌樹, 村松淳司, 村松淳司

    オレオサイエンス　22　(2)　55-60　2022

    ISSN： 1345-8949

  4. Intracellular actin polymerization reaction is facilitated by THz irradiation

    細木亮輔, 山崎祥他, 上野佑也, 保科宏道, 小川雄一, 原田昌彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)　2021　2021

    ISSN： 2186-7976

  5. テラヘルツ光照射による細胞内アクチン繊維形成の制御技術の探索

    上野佑也, 上野佑也, 山崎祥他, 小川雄一, 保科宏道, 原田昌彦

    シンポジウムテラヘルツ科学の最先端講演要旨集　2021　2021

  6. 大腸菌培養におけるフッ素系不活性溶媒添加の影響解析

    細木亮輔, 川田晃士, 山重貴久, 菊池正二郎, 小川雄一, 原田昌彦

    日本農芸化学会東北支部大会プログラム・講演要旨集　156th (CD-ROM)　2021

  7. The effect of terahertz irradiation on the DNA damage repair reaction

    細木亮輔, 上野佑也, 山崎祥他, 保科宏道, 小川雄一, 原田昌彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　44th　2021

  8. Application of terahertz wave for manipulation of intracellular actin filaments

    上野佑也, 上野佑也, 山崎祥他, 坪内雅明, 小川雄一, 保科宏道, 大谷知行, 原田昌彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　44th　2021

  9. Unlabeled Growth Monitoring of Escherichia coli in Milk Drops Using Near-field Sensor Arrays

    山重貴久, 菊池正二郎, 原田昌彦, CHEN Siyao, 小川雄一

    農業食料工学会誌　83　(3)　2021

    ISSN： 2188-224X

  10. The generation of shock wave by THz light and manipulation of biomolecules

    山崎祥他, 原田昌彦, 坪内雅明, 小川雄一, 磯山悟朗, 大谷知行, 保科宏道

    衝撃波シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　2019　2020

  11. 昆虫細胞に対する青色光の照射波長による傷害作用の違い

    小野寺駿, 麻生久, 原田昌彦, 堀雅敏

    日本応用動物昆虫学会大会講演要旨　63rd　2019

  12. DNA損傷により誘導される姉妹染色分体間接着へのコヒーシンSUMO化と核膜孔複合体の関与

    尾間由佳子, 折原行希, 高橋大輔, 小西辰紀, 原田昌彦

    日本細胞生物学会大会(Web)　71st　ROMBUNNO.1P‐227 (WEB ONLY)　2019

  13. テラヘルツ光がヒト細胞内のアクチンポリマーに与える影響の解析

    原田昌彦

    遠赤外領域開発研究　19　132‐133　2019/01

  14. Terahertz irradiation stimulates actin polymerization

    Shota Yamazaki, Masahiko Harata, Toshitaka Idehara, Keiji Konagaya, Ginji Yokoyama, Hiromichi Hoshina, Yuichi Ogawa

    International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, IRMMW-THz　2018-September　2018/10

    DOI： 10.1109/IRMMW-THz.2018.8510110 　

    ISSN： 2162-2027

  15. DNA損傷修復における細胞核構造の役割:出芽酵母をモデル系とした解析

    尾間由佳子, 尾間由佳子, 折原行希, 高橋大輔, 高橋大輔, 小西辰紀, 原田昌彦

    日本農芸化学会東北支部大会プログラム・講演要旨集　153rd　41　2018/09/22

  16. がん細胞で検出されるヒストンバリアントH2A.Z変異体の解析

    成宮巧, 日下部将之, 折原行希, 尾間由佳子, 原田昌彦

    日本農芸化学会東北支部大会プログラム・講演要旨集　153rd　41　2018/09/22

  17. 昆虫細胞に対する青色光の増殖抑制効果

    小野寺駿, 山崎祥他, 尾間由佳子, 麻生久, 原田昌彦, 堀雅敏

    日本応用動物昆虫学会大会講演要旨　62nd　92　2018/03/10

  18. THz光照射によるアクチン構造の操作

    山崎祥他, 原田昌彦, 出原敏孝, 小長谷圭志, 保科宏道, 小川雄一, 大谷知行

    光量子工学研究 第6回 理研シンポジウム 平成30年　2018

  19. ヒストンバリアントH2A.Zにおけるがん関連変異の遺伝子破壊細胞を用いた解析

    高橋大輔, 日下部将之, 折原行希, 尾間由佳子, 原田昌彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　41st　ROMBUNNO.2P‐0230 (WEB ONLY)　2018

  20. 細胞周期におけるヒストンバリアントH2A.Zの量的制御と染色体分配への関与

    高橋大輔, 日下部将之, 北川紗帆, 尾間由佳子, 原田昌彦

    日本生化学会大会(Web)　90th　ROMBUNNO.1P‐0651 (WEB ONLY)-0651]　2017/12

    Publisher: 生命科学系学会合同年次大会運営事務局

  21. DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着確立における核膜孔複合体の関与

    折原行希, 尾間由佳子, 小西辰則, 原田昌彦

    日本細胞生物学会大会(Web)　69th　ROMBUNNO.P1‐011 (WEB ONLY)-69　2017/05

    Publisher: (一社)日本細胞生物学会

  22. 青色光の殺虫メカニズムの細胞レベルでの解析

    小野寺駿, 鈴木京, 山崎祥他, 尾間由佳子, 麻生久, 原田昌彦, 堀雅敏

    日本応用動物昆虫学会大会講演要旨　61st　86　2017/03/10

  23. THz光照射による生体高分子アクチンの制御

    山崎祥他, 原田昌彦, 出原敏孝, 小長谷圭志, 保科宏道, 小川雄一

    シンポジウムテラヘルツ科学の最先端講演要旨集　2017　30　2017

  24. THzを応用した生体高分子制御技術の探索

    山崎祥他, 原田昌彦, 出原敏孝, 小長谷圭志, 保科宏道, 小川雄一

    光量子工学研究 第5回 理研シンポジウム 平成29年　171　2017

  25. DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着へのSUMO化の関与

    折原行希, 尾間由佳子, 小西辰紀, 堀籠智洋, 堀籠智洋, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　39th　ROMBUNNO.1P‐0259 (WEB ONLY)　2016

  26. SUMO依存性ユビキチンライゲースによるヒストンバリアントH2A.Zの量的制御

    高橋大輔, 日下部将之, 折原行希, 北川紗帆, 新谷尚弘, 尾間由佳子, 原田昌彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　39th　ROMBUNNO.2P‐0166 (WEB ONLY)　2016

  27. DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着への核膜タンパク質の関与

    折原行希, 尾間由佳子, 小西辰紀, 堀籠智洋, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本生化学会大会(Web)　88th　1T25-15(1P0580) (WEB ONLY)-15(1P0580)]　2015/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

  28. アクチンファミリー分子によるクロマチン・細胞核機能制御

    原田 昌彦, 山崎 祥他, 尾間 由佳子

    生化学　87　(5)　629-632　2015/10

    Publisher: (公社)日本生化学会

    ISSN： 0037-1017

  29. DNA二本鎖切断領域の核膜近傍への係留と損傷誘導的な姉妹染色分体接着に関する解析

    尾間由佳子, 折原行希, 堀籠智洋, 堀籠智洋, GASSER Susan, 原田昌彦, 小西辰紀

    日本遺伝学会大会プログラム・予稿集　87th　100　2015/09/10

  30. DNA損傷依存的姉妹染色分体間接着への核膜タンパク質の関与

    折原行希, 尾間由佳子, 小西辰紀, 堀籠智洋, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)　2015　2B21A07 (WEB ONLY)　2015/03/05

    ISSN： 2186-7976

  31. DNA二重鎖切断領域の核膜近傍への移動におけるSWR1およびINO80クロマチンリモデリング複合体の役割

    尾間由佳子, 折原行希, 小西辰紀, 堀籠智洋, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)　2015　2B21A06 (WEB ONLY)　2015/03/05

    ISSN： 2186-7976

  32. Involvement of Actin Family Proteins in Functional Organization of Chromatin and the Nucleus

    山崎 祥他, 尾間 由佳子, 原田 昌彦

    ナノ学会会報 = The bulletin of the Society of Nano Science and Technology　13　(2)　73-77　2015/03

    Publisher: ナノ学会

    ISSN： 1347-8028

  33. アクチンファミリーによる細胞核とクロマチンの機能構造制御

    原田昌彦, 山崎祥他, 日下部将之, 高橋裕一朗, 尾間由佳子

    日本生化学会大会(Web)　87th　4S12P-1 (WEB ONLY)　2014

  34. DNA二本鎖切断の核膜結合部位決定におけるクロマチン再構成の役割

    堀籠智洋, 尾間由佳子, 小西辰紀, SCHMID Roger, MARCOMINI Isabella, HAUER Michael, DION Vincent, 原田昌彦, GASSER Susan M

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　37th　2W15-9(2P-0166) (WEB ONLY)　2014

  35. SUMO E3-Ligase Regulates DNA Damage-Dependent Exchange of the Histone Variant H2A.Z-2

    I. Nishibuchi, S. Tashiro, H. Suzuki, A. Kinomura, J. Sun, M. Harata, T. Fukagawa, T. Ikura, Y. Nagata

    INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION ONCOLOGY BIOLOGY PHYSICS　87　(2)　S22-S22　2013/10

    ISSN： 0360-3016

    eISSN： 1879-355X

  36. DNA損傷部位の核内空間配置変化におけるクロマチンリモデリング複合体および核膜タンパク質の寄与

    小西辰紀, 尾間由佳子, 中山景樹, 堀籠智洋, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)　2013　2B14P07 (WEB ONLY)　2013/03/05

    ISSN： 2186-7976

  37. DNA二重鎖切断の修復におけるクロマチン核内空間配置制御メカニズムの解析

    小西辰紀, 尾間由佳子, 堀籠智洋, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　36th　1P-0334 (WEB ONLY)　2013

  38. ヒトアクチンファミリー遺伝子ノックアウト細胞を用いたヒトIN080 複合体のゲノム安定性維持および酸化 ストレス応答における機能解析 Peer-reviewed

    高橋裕一郎, 松田涼, 北村大志, 西島仁, 柴原慶一, 原田昌彦

    第35 回分子生物学会年会 2012 年12 月11 日　2012/12/11

  39. Reorganization of Damaged Chromatin by the Exchange of Histone Variant H2A.Z-2

    I. Nishibuchi, S. Tashiro, H. Suzuki, A. Kinomura, J. Sun, M. Harata, T. Fukagawa, T. Ikura, Y. Nagata

    INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION ONCOLOGY BIOLOGY PHYSICS　84　(3)　S675-S676　2012/11

    ISSN： 0360-3016

  40. 染色体転座形成の分子機構の解明

    孫継英, 尾間由佳子, 原田昌彦, 木野村愛子, 鈴木秀和, 井倉毅, 水谷修紀, 田代聡

    日本放射線影響学会大会講演要旨集　55th　144-144　2012/09/04

    Publisher: (一社)日本放射線影響学会

    ISSN： 1347-8680

  41. 【3D-エピゲノムが生む新たな生命情報:細胞のメモリーとリプログラミング機構に迫る】 高次エピゲノムと核骨格

    北村 大志, 原田 昌彦

    細胞工学　31　(8)　894-900　2012/07

    Publisher: (株)学研メディカル秀潤社

    ISSN： 0287-3796

  42. Organization of the Cell Nucleus Required for Epigenetic Regulation

    OMA Yukako, HARATA Masahiko

    KAGAKU TO SEIBUTSU　50　(4)　262-268　2012/04/01

    Publisher: 公益社団法人 日本農芸化学会

    DOI： 10.1271/kagakutoseibutsu.50.262 　

    ISSN： 0453-073X

    More details Close

    細胞が環境に対応して生命活動を維持するため，また個体が発生分化するためには，DNAに刻まれた遺伝情報を時間的・空間的に適切に選択して発現させることや，ゲノムを安定に維持することが必須である．このようなゲノム機能に中心的な役割を果たすエピジェネティック制御に，細胞核の構造形成や，核構造とクロマチンとの相互作用が関与することが明らかになってきた．細胞核の構造に基づいたエピジェネティック制御機構の理解は，遺伝子発現やDNA修復の制御機構の解明にとどまらず，発生・老化などの高次生命機能や，がんなどの疾病や再生医療においても新規かつ重要な知見をもたらすことが期待される．

  43. DNA二重鎖切断部位の細胞核内での空間配置におけるSWR1およびINO80クロマチンリモデリング複合体の役割

    小西辰紀, 尾間由佳子, 若林一陽, 中山景樹, 島田健士, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)　2012　4B19A06 (WEB ONLY)　2012/03/05

    ISSN： 2186-7976

  44. クロマチン・細胞核の構造とエピゲノム制御:アクチンファミリーからのアプローチ

    尾間由佳子, 北村大志, 高橋裕一朗, 日下部将之, 小西辰紀, 中山景樹, 島田健士, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)　2012　4SY12-1 (WEB ONLY)　2012/03/05

    ISSN： 2186-7976

  45. DNA二本鎖切断部位の核内配置における出芽酵母INO80およびSWR1クロマチンリモデリング複合体の機能

    尾間由佳子, 小西辰紀, 中山景樹, 堀籠智洋, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)　35th　4P-0103 (WEB ONLY)　2012

  46. ATM modulates the loading of recombination proteins onto a chromosomal translocation breakpoint hotspot

    SUN Jiying, KANAAR Roland, TASHIRO Satoshi, OMA Yukako, HARATA Masahiko, KONO Kazuteru, SHIMA Hiroki, KINOMURA Aiko, IKURA Tsuyoshi, SUZUKI Hidekazu, MIZUTANi Shuki

    The Japan Radiation Research Society Annual Meeting Abstracts　2011　(0)　218-218　2011/11/01

    Publisher: Journal of Radiation Research 編集委員会

    DOI： 10.11513/jrrsabst.2011.0.218.0 　

    ISSN： 1347-8680

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    Chromosome translocations induced by DNA damaging agents, such as ionizing radiation and certain chemotherapies, alter genetic information resulting in malignant transformation. Abrogation or loss of the ataxia-telangiectasia mutated (ATM) protein, a DNA damage signaling regulator, increases the incidence of chromosome translocations. However, how ATM protects cells from chromosome translocations is still unclear. Chromosome translocations involving the MLL gene on 11q23 are the most frequent chromosome abnormalities in secondary leukemias associated with chemotherapy employing etoposide, a topoisomerase II poison. Here we show that ATM deficiency results in the excessive binding of the DNA recombination protein RAD51 at the translocation breakpoint hotspot of 11q23 chromosome translocation after etoposide exposure. Binding of Replication protein A (RPA) and the chromatin remodeler INO80, which facilitate RAD51 loading on damaged DNA, to the hotspot were also increased by ATM deficiency. Thus, in addition to activating DNA damage signaling, ATM may avert chromosome translocations by preventing excessive loading of recombinational repair proteins onto translocation breakpoint hotspots.

  47. ヒト染色体安定性維持におけるINO80複合体の機能解析

    若林一陽, 尾間由佳子, 島田健士, 原田昌彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集　2011　92　2011/03/05

  48. ヒト染色体安定性維持におけるINO80クロマチンリモデリング複合体の機能解析

    尾間由佳子, 若林一陽, 島田健士, 原田昌彦

    生化学　83回・33回　ROMBUNNO.3P-0724-0724　2010/12

    Publisher: (公社)日本生化学会

    ISSN： 0037-1017

  49. ヒト染色体安定性維持におけるINO80クロマチンリモデリング複合体の機能解析

    尾間由佳子, 若林一陽, 島田健士, 原田昌彦

    日本農芸化学会東北支部大会プログラム・講演要旨集　145th　71　2010/09/27

  50. Transcription-dependent rearrangements of actin and nuclear myosin I in the nucleolus

    V. V. Philimonenko, J. Janacek, M. Harata, P. Hozak

    HISTOCHEMISTRY AND CELL BIOLOGY　134　(3)　243-249　2010/09

    DOI： 10.1007/s00418-010-0732-8 　

    ISSN： 0948-6143

  51. 核内構造・核内外輸送 アクチン関連タンパク質Arp6のクロマチン構造変換および核構造構築への関与(Nuclear structure and transport Actin-related protein Arp6 contributes to both chromatin modulation and nuclear organization through independent machineries)

    吉田 貴人, 島田 健士, 尾間 由佳子, 秋村 和美, 久郷 和人, 太田 邦史, Gasser Susan, 原田 昌彦

    日本細胞生物学会大会講演要旨集　62回　115-115　2010/05

    Publisher: (一社)日本細胞生物学会

  52. Actin-related proteins involved in the organization of functional structures of the nucleus and mitotic chromosomes

    Masahiko Harata

    GENES & GENETIC SYSTEMS　84　(6)　494-494　2009/12

    ISSN： 1341-7568

    eISSN： 1880-5779

  53. 【細胞核 遺伝情報制御と疾患 染色体・核輸送のダイナミクスと細胞分化から個体発生、破錠による疾患まで】 染色体・細胞核のアーキテクチャー クロマチン・細胞核の機能ドメイン形成

    尾間 由佳子, 松田 涼, 北村 大志, 原田 昌彦

    実験医学　27　(17)　2752-2758　2009/11

    Publisher: (株)羊土社

    ISSN： 0288-5514

  54. Nucleo-cytoplasmic shuttling of alpha-actinin 4: molecular mechanism and biological significance.

    Masahiro Kumeta, Shige H. Yoshimura, Masahiko Harata, Kunio Takeyasu

    EMBO conference: Nuclear structure & dynamics　2009/09/30

  55. IN080クロマチンリモデリング複合体はDNA複製再開を促進する

    尾間由佳子, 島田健士, 久郷和人, 太田邦史, GASSER Susan M, 原田昌彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集　2009　274　2009/03/05

  56. INO80クロマチンリモデリング複合体はDNA複製の再開に必要である

    尾間由佳子, 島田健士, 久郷和人, 太田邦史, GASSER Susau M, 原田昌彦

    生化学　80　(6)　594　2008/06/25

    ISSN： 0037-1017

  57. Characterization of the novel structural proteins in the nucleolus Peer-reviewed

    Kumeta M, Yoshimura SH, Harata M, Takeyasu K

    The 9th AEARU Workshop on Molecular Biology and Biotechnology　2008/03/25

  58. Research Overview of the Lab. of Molecula Biology, Tohoku University Graduate School of Agricultural Science(Recent Topics of the Agricultunal Biological Science in Tohoku University)

    Shizu HIDEMA, Masahiko HARATA, Katsuhiko NISHIMORI, Lab. of Mol. Biol. Graduate School of Agric. Science Tohoku University, Lab. of Mol. Biol. Graduate School of Agric. Science Tohoku University, Lab. of Mol. Biol. Graduate School of Agric. Science Tohoku University

    Tohoku journal of agricultural research　58　(3)　137-146　2008/03/01

    ISSN： 0040-8719

  59. 出芽酵母Arp6により形成されるリボソームタンパク質遺伝子と核膜孔複合体との相互作用と遺伝子発現制御

    吉田貴人, 島田健士, 秋村和美, 尾間由佳子, 久郷和人, 太田邦史, 岩橋均, GASSER Susan, 原田昌彦

    生化学　3T2-7　2008

    ISSN： 0037-1017

  60. INO80クロマチンリモデリング複合体はDNA複製再開を促進する

    尾間由佳子, 島田健士, 久郷和人, 太田邦史, GASSER Susan M, 原田昌彦

    生化学　3T4-1　2008

    ISSN： 0037-1017

  61. Evolutionarily conserved function of the nuclear actin-related protein Arp5 in the INO80 chromatin remodeling complex

    Y. Oma, K. Kitayama, M. Harata

    FEBS JOURNAL　274　76-76　2007/07

    ISSN： 1742-464X

  62. 細胞核のアクチンファミリーによるゲノムダイナミクス制御

    原田昌彦, 吉田貴人, 大渕恵理, 尾間由佳子, 久郷和人, 太田邦史, GASSER Susan, 島田健士

    日本農芸化学会大会講演要旨集　2007　SHI34　2007/03/05

  63. DNA複製へのINO80クロマチンリモデリング複合体の関与

    尾間由佳子, 島田健士, 久郷和人, 太田邦史, GASSER Susan, 原田昌彦

    日本農芸化学会東北支部大会プログラム・講演要旨集　142nd　28　2007

  64. Actin-related proteins involved in nuclear and chromatin dynamics

    Masahiko Harata

    Nuclear Dynamics: Molecular Biology and Visualization of the Nucleus　239-248　2007

    Publisher: Springer Japan

    DOI： 10.1007/978-4-431-30130-1_11 　

  65. クロマチン (細胞核の世界--ダイナミクスから病態まで) -- (細胞核の構造とダイナミクス)

    原田 昌彦

    蛋白質核酸酵素　51　(14)　1943-1949　2006/11

    Publisher: 共立出版

    ISSN： 0039-9450

  66. 核骨格 核の構造とその分子基盤 (細胞骨格と接着)

    原田 昌彦, 北山 久美子, 尾間 由佳子

    蛋白質核酸酵素　51　(6)　591-599　2006/05

    Publisher: 共立出版

    ISSN： 0039-9450

  67. ヘテロクロマチン研究 : 水野重樹先生が歩んで来た道 : DNAからクロマチンへ, そして核構造へ

    原田 昌彦

    化学と生物　43　(10)　682-687　2005/10/01

    Publisher: 日本農芸化学会

    ISSN： 0453-073X

  68. 学会見聞記 日本細胞生物学会大会,新たな船出

    原田 昌彦

    蛋白質核酸酵素　49　(12)　2061-2063　2004/09

    Publisher: 共立出版

    ISSN： 0039-9450

  69. 細胞核におけるアクチンファミリーの多様な機能

    原田 昌彦

    蛋白質核酸酵素　49　(4)　543-552　2004/03

    Publisher: 共立出版

    ISSN： 0039-9450

  70. Roles of actin-related proteins in complexes involved in the modulation of chromatin structure

    M Harata, T Yoshida, E Ohfuchi

    NIPPON NOGEIKAGAKU KAISHI-JOURNAL OF THE JAPAN SOCIETY FOR BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND AGROCHEMISTRY　78　(7)　652-655　2004

    ISSN： 0002-1407

  71. 出芽酵母およびヒトの細胞核で機能するアクチン関連タンパク質Arp4サブファミリーの解析

    尾間由佳子, 望月亮, 砂田理恵, 西森克彦, 原田昌彦

    生化学　75　(12)　1575　2003/12/25

    ISSN： 0037-1017

  72. 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

    尾間由佳子, 大山隆, 西森克彦, 原田昌彦

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　26th　461　2003/11/25

  73. 出芽酵母のアクチン関連タンパク質Arp6pのテロメアサイレンシングへの関与

    原田昌彦, 吉田貴人, 尾間由佳子, 西森克彦, 新井望

    日本農芸化学会大会講演要旨集　2003　178　2003/03/05

  74. 核マトリックスによる核構築:アクチンファミリーからのアプローチ (特集1 細胞核 再発見:解明が進む機能ドメインとその役割)

    原田 昌彦

    細胞工学　21　(10)　1164-1168　2002/10

    Publisher: 秀潤社

    ISSN： 0287-3796

  75. 核・クロマチンの機能構造とアクチン関連タンパク質

    原田昌彦, 大淵恵理, 砂田理恵, 新井望, 西森克彦, 尾間由佳子

    生化学　74　(8)　682　2002/08/25

    ISSN： 0037-1017

  76. 脳特異的に発現するアクチン関連タンパク質による遺伝子発現制御の解析

    尾間由佳子, 黒田有希子, 西森克彦, 原田昌彦

    生化学　74　(8)　907　2002/08/25

    ISSN： 0037-1017

  77. 【ゲノム機能を担う核・染色体のダイナミクス】 核のダイナミクス クロマチン機能ドメイン形成 アクチン関連タンパク質の関与

    原田 昌彦, 尾間 由佳子

    実験医学　20　(11)　1601-1608　2002/07

    Publisher: (株)羊土社

    ISSN： 0288-5514

    More details Close

    核構造と,クロマチン構造を変換する複合体との協調により,転写をはじめとするゲノム機能を制御する多彩な構造体&quot;クロマチン機能ドメイン&quot;が核内に形成されている.アクチンファミリー(アクチン及びアクチン関連タンパク質)はクロマチン構造を変換する複合体の構成因子であり,また核構造との相互作用も報告されている.様々なアクチン関連タンパク質が核に局在しており,また組織特異的なアクチン関連タンパク質も存在することなどから,アクチン関連タンパク質が多様なクロマチン機能ドメインの形成に重要な役割を果たすと考えられている

  78. 脳・神経細胞で特異的に発現するアクチン関連タンパク質ArpNαの細胞核への局在と機能解析

    黒田有希子, 尾間由佳子, 西森克彦, 原田昌彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集　2002　154　2002/03/05

  79. 出芽酵母アクチン関連タンパク質Act3/Arp4のクロマチンへの結合を介した遺伝子発現制御

    望月亮, 尾間由佳子, 西森克彦, 原田昌彦

    生化学　73　(12)　1464　2001/12/25

    ISSN： 0037-1017

  80. 学会見聞記 第6回総合研究大学院大学国際シンポジウム 21世紀の総合ゲノム科学--一次配列情報から高次構造情報へ

    鳥越 秀峰, 原田 昌彦, 加藤 幹男

    蛋白質核酸酵素　46　(12)　1899-1901　2001/09

    Publisher: 共立出版

    ISSN： 0039-9450

  81. 脊椎動物の核に局在するアクチン関連タンパク質アイソフォームArpNα,βの機能解析

    黒田有希子, 尾間由佳子, 西森克彦, 原田昌彦

    生化学　73　(8)　1036　2001/08/25

    ISSN： 0037-1017

  82. アクチン関連タンパク質とクロマチンの相互作用および遺伝子発現への関与

    望月亮, 尾間由佳子, 西森克彦, 原田昌彦

    生化学　73　(8)　1036　2001/08/25

    ISSN： 0037-1017

  83. A nuclear actin-related protein of Saccharomyces cerevisiae, Act3p/Arp4, is involved in transcriptional regulation.

    Y Oma, R Mochizuki, U Wintersberger, M Harata

    YEAST　18　S77-S77　2001/08

    ISSN： 0749-503X

  84. 脳・神経に特異的なヒトのアクチン関連タンパク質hArpNαと相互作用するタンパク質の解析

    尾間由佳子, 黒田有希子, 原田昌彦

    日本農芸化学会誌　75　329　2001/03/05

    ISSN： 0002-1407

  85. 出芽酵母アクチン関連タンパク質ARP4とコアヒストンとの相互作用

    尾間由佳子, 望月亮, 水野重樹, 原田昌彦

    生化学　73　(2)　132　2001/02/25

    ISSN： 0037-1017

  86. クロマチン構造変換に関与するアクチン関連タンパク質

    原田昌彦, 尾間由佳子, 佐々木光穂, 新井望, 望月亮, 加藤愛, 水野重樹

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　23rd　298　2000/11/25

  87. 脳・神経に特異的なヒトのアクチン関連タンパク質hArpNαと相互作用するタンパク質の検索

    尾間由佳子, 黒田有希子, 水野重樹, 原田昌彦

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　23rd　353　2000/11/25

  88. Actin-Related Proteins in the Nucleus and Their Involvement in the Function of Chromatin

    Masahiko HARATA, Yukako OMA, Ryo MOCHIZUKI, Shigeki MIZUNO, Laboratory of Molecular Biology Department of Molecular and Cell Biology Division of Life Science Graduate School of Agricultural Science Tohoku University, Laboratory of Molecular Biology Department of Molecular and Cell Biology Division of Life Science Graduate School of Agricultural Science Tohoku University, Laboratory of Molecular Biology Department of Molecular and Cell Biology Division of Life Science Graduate School of Agricultural Science Tohoku University, Laboratory of Molecular Biology Department of Molecular and Cell Biology Division of Life Science Graduate School of Agricultural Science Tohoku University

    Tohoku journal of agricultural research　51　(1)　29-38　2000/09/30

    ISSN： 0040-8719

  89. 出芽酵母Act3/Arp4のクロマチン機能構造形成の解析

    望月亮, 松井大輔, 尾間由佳子, 水野重樹, 原田昌彦

    生化学　72　(8)　969　2000/08/25

    ISSN： 0037-1017

  90. 核に局在する出芽酵母アクチン関連タンパク質の検索とその機能の解析

    原田昌彦, 尾間由佳子, 望月亮, 水野重樹

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　22nd　375　1999/11/22

  91. 【細胞核研究の最先端】 核機能の発現にかかわる蛋白質分子複合体 核に局在するアクチンファミリー蛋白質とその機能

    原田 昌彦

    蛋白質・核酸・酵素　44　(12)　1796-1803　1999/09

    Publisher: 共立出版(株)

    ISSN： 0039-9450

  92. 核内アクチンファミリータンパク質の機能解析

    原田昌彦, 尾間由佳子, 松井大輔, 望月亮, 水野重樹, WINTERSBERGER U

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　21st　474　1998/11

  93. Interaction between Core Histones and Act3p, an Actin-Family Nuclear Protein of Saccharomyces cerevisiae.

    原田昌彦, 尾間由佳子, 水野重樹, WINTERSBERGER U

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　20th　303　1997/12

  94. 出芽酵母の核に局在するアクチンファミリーAct3pと相互作用するタンパク質の解析

    原田 昌彦, WEBER Viktoria, WINTERSBERGER Ulrike

    日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集　19　298-298　1996/08/01

  95. ニワトリWヘテロクロマチンの湾曲DNAに統合する96kDaタンパク質の精製と機能に関する研究 : 動物

    須賀 則之, 原田 昌彦, 水野 重樹

    日本農藝化學會誌　70　37-37　1996/03/05

    Publisher: 社団法人日本農芸化学会

    ISSN： 0002-1407

  96. AN ESSENTIAL GENE OF SACCHAROMYCES-CEREVISIAE CODING FOR AN ACTIN-RELATED PROTEIN (VOL 91, PG 8258, 1994)

    M HARATA, A KARWAN, U WINTERSBERGER

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA　91　(22)　10757-10757　1994/10

    ISSN： 0027-8424

  97. ニワトリW染色体に特異的な反復配列に結合するW-proteinの結合様式の解析(動物-遺伝子-)

    原田 昌彦, 工藤 俊雄, 橘 武彦, 水野 重樹

    日本農藝化學會誌　62　(3)　525-525　1988/03/15

    Publisher: 社団法人日本農芸化学会

    ISSN： 0002-1407

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Books and Other Publications 18

  1. テラヘルツ照射による細胞内タンパク質の操作技術

    保科宏道、山崎祥他、原田昌彦

    （株）技術情報協会　2024/07

  2. 放射光利用の手引き －農水産・医療、エネルギー、環境、材料開発分野などへの応用ー

    原田 昌彦

    アグネ技術センター　2019/01

  3. GENOME Fourth Edition

    Masahiko HARATA

    2018/09

  4. ナノバイオ・メディシン （宇理須恒雄 編）

    原田昌彦

    近代科学社　2017/05

  5. ベーシックマスター分子生物学（改訂版）

    東中川徹, 大山隆, 清水光弘編

    オーム社　2013

  6. 染色体と細胞核のダイナミクス−DNAを操る細胞の仕組みー

    原田昌彦

    化学同人　2013

  7. 農学生命科学を学ぶための入門生物学

    編集, 山口高弘, 鳥山欣哉, 豊水正昭, 牧野周, 原田昌彦, 金山喜則, 遠藤宣成, 中島正道

    東北大学出版会　2011/04

  8. 細胞核−遺伝情報制御と疾患

    平岡泰, 原田昌彦, 木村宏, 田代聡

    羊土社　2009/11

  9. ベーシックマスター 生化学

    原田昌彦, 大山隆

    2008/11

  10. 分子細胞生物学辞典

    原田昌彦

    東京科学同人　2008/10

  11. ベーシックマスター 分子生物学

    原田昌彦

    2006/12

  12. DNA structure, chromatin, and gene expression

    Harata M, Ohfuchi E, Oma Y

    Transworld Research Network　2006/11

  13. Nuclear Dynamics: Approaches from Biochemistry, Molecular Cell Biology, and Visual Biology

    Harata M

    Springer-Verlag Tokyo, Inc.　2006/09

  14. 細胞核の分子生物学 -クロマチン・染色体・核構造-

    原田昌彦, 水野重樹

    朝倉書店　2005/07

  15. 細胞核のダイナミクス

    原田昌彦, 尾間由佳子

    シュプリンガ?・フェアラーク東京　2004/08

  16. 応用生命科学のための生物学入門

    原田昌彦

    倍風館　2003/04

  17. Vertebrate Sex Chromosomes

    S. Mizuno, R. Kunita, O. Nakabayashi, Y Kuroda, N. Arai, M. Harata, A. Ogawa, Y Itoh, M. Teranishi, T. Hori

    Kager　2002/01

  18. 遺伝子工学実験 -Strategy and Practice-

    原田昌彦, 水野重樹

    1992

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Presentations 57

  1. エピジェネティクスへのアクチンファミリーの関与 環状ペプチドを用いた解析と人為的操作の試み

    秋山 祐亮, 高橋 裕一朗, 町田 奈々子, 村上 和寛, Heinis Christian, 原田 昌彦

    生命科学系学会合同年次大会　2017/12

  2. 11q23染色体転座形成におけるINO80クロマチン転換複合体の関与

    孫 継英, 原田 昌彦, 木野村 愛子, 井倉 毅, 田代 聡

    生命科学系学会合同年次大会　2017/12

  3. 部位特異的化学切断によるヒストンバリアントH2A.Zヌクレオソーム解析法の開発

    今井 洸志, 布施 智博, 諸星 皓哉, 村木 秀一郎, 香川 亘, 原田 昌彦, 胡桃坂 仁志, 清水 光弘

    生命科学系学会合同年次大会　2017/12

  4. 核内アクチンとラミンから細胞核アーキテクチャーを解く 細胞核内の機能構造形成におけるアクチンファミリーの役割

    原田 昌彦

    生命科学系学会合同年次大会　2017/12

  5. 細胞周期におけるヒストンバリアントH2A.Zの量的制御と染色体分配への関与

    高橋 大輔, 日下部 将之, 北川 紗帆, 尾間 由佳子, 原田 昌彦

    生命科学系学会合同年次大会　2017/12

  6. アクチンに高親和結合するbicyclic peptideの生細胞への導入と機能評価

    町田 奈々子, 秋山 祐亮, 村上 寛和, Heinis Christian, Bertoldo Davide, 山崎 祥他, 原田 昌彦

    日本細胞生物学会大会講演要旨集　2017/05

  7. DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着確立における核膜孔複合体の関与

    折原 行希, 尾間 由佳子, 小西 辰則, 原田 昌彦

    日本細胞生物学会大会講演要旨集　2017/05

  8. 遺伝子ノックアウト細胞を用いたヒストンバリアントH2A.Zの機能解析

    成宮 巧, 日下部 将之, 高橋 大輔, 奥 裕之, 堀越 直樹, 胡桃坂 仁志, 原田 昌彦

    日本細胞生物学会大会講演要旨集　2017/05

  9. INO80クロマチンリモデリング複合体によるHO-1発現制御 アクチンファミリーの機能解析と人為的操作の試み

    秋山 祐亮, 高橋 裕一朗, 村上 寛和, Heinis Christian, 加藤 恭丈, 五十嵐 和彦, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2016/09

  10. 酵母から学ぶ遺伝子発現制御システム クロマチンおよび細胞核の構造による遺伝子発現の階層的制御

    原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2016/09

  11. 11q23染色体転座医形成の分子機構

    孫 継英, 木野村 愛子, 原田 昌彦, 井倉 毅, 田代 聡

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2016/09

  12. 遺伝学的相補解析を用いたヒストンバリアントH2A.Zの機能解析

    日下部 将之, 堀越 直樹, 奥 裕之, 堀 哲也, 深川 竜郎, 胡桃坂 仁志, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2016/09

  13. ヒストンH2A.Zの修飾はマウス受精卵と体細胞核移植胚の前核形成に関与する

    中家 雅隆, 中前 壮一郎, 日下部 将之, 原田 昌彦, 三谷 匡

    日本細胞生物学会大会講演要旨集　2016/05

  14. DNA損傷依存的な姉妹染色分体間接着への核膜タンパク質の関与

    折原 行希, 尾間 由佳子, 小西 辰紀, 堀籠 智洋, Gasser Susan, 原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　2015/12

  15. 酸化ストレス応答遺伝子HO-1発現へのINO80クロマチンリモデリング複合体の関与 遺伝子欠損細胞とbicyclic peptideを用いた解析

    秋山 祐亮, 高橋 裕一郎, 村上 寛和, Heinis Christian, 加藤 恭丈, 五十嵐 和彦, 原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　2015/12

  16. 遺伝学的相補解析によるヒストンバリアントH2A.Zの機能ドメインと進化的保存性の解析

    高橋 大輔, 日下部 将之, 奥 裕之, 原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　2015/12

  17. 染色体の転座における染色体リモデリング因子の関与(Involvement of a chromatin remodeling factor in chromosomal translocations)

    孫 継英, 木野村 愛子, 原田 昌彦, 井倉 毅, 田代 聡

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　2015/12

  18. クロマチン構造の階層的変換によるゲノム機能制御メカニズム アクチンファミリーによるクロマチン構造の階層的変換

    原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　2015/12

  19. 環境への細胞応答とエピゲノム 転写開始部位におけるH2A.Zヌクレオソームの構造的な多様性(Structural diversity of H2A.Z nucleosomes at the transcription start site)

    堀越 直樹, 佐藤 浩一, 島田 桂丞, 有村 泰宏, 越阪部 晃永, 田口 裕之, 立和名 博昭, 林 陽子, 高中, 岩崎 わかな, 香川 亘, 原田 昌彦, 木村 宏, 胡桃坂 仁志

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2014/10

  20. 核構造タンパク質によるクロマチン時空間制御の理解とマニピュレーション introduction アクチンファミリーによる細胞核とクロマチンの機能構造制御

    原田 昌彦, 山崎 祥他, 日下部 将之, 高橋 裕一朗, 尾間 由佳子

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2014/10

  21. 細胞分化における核内アクチンの機能解析

    山本 浩志, 山崎 祥他, 十川 久美子, 徳永 万喜洋, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2014/10

  22. 核内アクチンダイナミクスの制御機構と機能

    山崎 祥他, 十川 久美子, 徳永 万喜洋, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2014/10

  23. 遺伝子欠損細胞を用いたヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析

    日下部 将之, 堀 哲也, 松田 涼, 奥 裕之, 胡桃坂 仁志, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2014/10

  24. ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤による体細胞核移植卵子におけるヒストンH2Aバリアントの動態制御

    中家 雅隆, 東 里香, 安齋 政幸, 岸上 哲士, 細井 美彦, 原田 昌彦, 三谷 匡

    The Journal of Reproduction and Development　2014/08

  25. ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤による体細胞核移植卵子におけるヒストンH2Aバリアントの動態制御

    中家 雅隆, 東 里香, 安齋 政幸, 岸上 哲士, 細井 美彦, 原田 昌彦, 三谷 匡

    Journal of Mammalian Ova Research　2014/04

  26. 細胞核内構造体の構築原理と高次生命機能 アクチンファミリーによる細胞核・クロマチンの機能構造形成

    原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2013/09

  27. 酸化ストレス条件におけるヒトINO80複合体の遺伝子発現制御への関与の解析

    高橋 裕一朗, 松田 涼, 加藤 恭丈, 五十嵐 和彦, 西嶋 仁, 柴原 慶一, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2013/09

  28. 転写制御におけるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析

    日下部 将之, 松田 涼, 北村 大志, 堀 哲也, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    生化学　2013/08

  29. DNA損傷応答におけるヒストンH2AXとH2AZのアセチル化クロストーク

    松田 涼, 井倉 正枝, 原田 昌彦, 田代 聡, 井倉 毅

    日本放射線影響学会大会講演要旨集　2012/09

  30. 染色体転座形成の分子機構の解明

    孫 継英, 尾間 由佳子, 原田 昌彦, 木野村 愛子, 鈴木 秀和, 井倉 毅, 水谷 修紀, 田代 聡

    日本放射線影響学会大会講演要旨集　2012/09

  31. DNA損傷応答におけるヒストンバリアントH2A.Z-2交換反応の制御機構

    西淵 いくの, 田代 聡, 鈴木 秀和, 木野村 愛子, 孫 継英, 原田 昌彦, 永田 靖

    日本医学放射線学会学術集会抄録集　2012/02

  32. 染色体転座形成におけるDSBs修復関連タンパク質の役割

    孫 継英, 尾間 由佳子, 原田 昌彦, 河野 一輝, 島 弘季, 木野村 愛子, 井倉 毅, 鈴木 秀和, 水谷 修紀, Kanaar Roland, 田代 聡

    日本放射線影響学会大会講演要旨集　2011/11

  33. 膜タンパク質の構造・機能から見るオルガネラの進化 核膜孔複合体とクロマチンの相互作用によるゲノム機能制御とその進化

    原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　2010/12

  34. 細胞核内のクロマチン空間配置におけるアクチン関連タンパク質Arp6の機能解析

    北村 大志, 大渕 恵理, 田辺 秀之, 小布施 力史, 堀 哲也, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　2010/12

  35. ヒト染色体安定性維持におけるINO80クロマチンリモデリング複合体の機能解析

    尾間 由佳子, 若林 一陽, 島田 健士, 原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　2010/12

  36. 遺伝子破壊細胞によるヒストンバリアントH2A.Zアイソフォームの機能解析

    松田 涼, 堀 哲也, 竹内 康造, 北村 大志, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集　2010/12

  37. 核内構造・核内外輸送 アクチン関連タンパク質Arp6のクロマチン構造変換および核構造構築への関与(Nuclear structure and transport Actin-related protein Arp6 contributes to both chromatin modulation and nuclear organization through independent machineries)

    吉田 貴人, 島田 健士, 尾間 由佳子, 秋村 和美, 久郷 和人, 太田 邦史, Gasser Susan, 原田 昌彦

    日本細胞生物学会大会講演要旨集　2010/05

  38. ヒストンバリアントH2A.Zにおけるアイソフォームの存在とその機能解析

    松田 涼, 北村 大志, 加茂 真理子, 堀 哲也, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    日本生化学会大会プログラム・講演要旨集　2009/09

  39. マウス体細胞核移植由来卵子におけるクロマチンリモデリング複合体、SWR1複合体の構成因子の発現

    西山 有依, 森田 真裕, 安齋 政幸, 加藤 博巳, 細井 美彦, 原田 昌彦, 三谷 匡, 入谷 明

    The Journal of Reproduction and Development　2009/08

  40. 細胞骨格、核膜と核機能の連係 アクチン関連タンパク質Arp6の核膜との機能的相互作用およびクロマチン核内配置への関与(Interactions of nuclear functions with nuclear envelopes and cytoskeltons Functional association of the actin-related protein Arp6 with the nuclear envelope and contribution to spatial arrangement

    吉田 貴人, 島田 健士, 尾間 由佳子, 秋村 和美, 岩橋 均, 久郷 和人, 太田 邦史, Gasser Susan, 原田 昌彦

    日本細胞生物学会大会講演要旨集　2009/05

  41. ヒストンバリアントH2AZアイソフォームの欠損細胞の作成とクロマチン・染色体構築における機能解析

    松田 涼, 堀 哲也, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    生化学　2008/06

  42. INO80クロマチンリモデリング複合体はDNA複製の再開に必要である

    尾間 由佳子, 島田 健士, 久郷 和人, 太田 邦史, Gasser Susan M, 原田 昌彦

    生化学　2008/06

  43. ヒトアクチン関連タンパク質hArp8の分裂期染色体分配への関与(The actin-related protein hArp8 accumulates and functions on mitotic chromosomes)

    岡 麻子, 青山 直樹, 北山 久美子, 原田 昌彦

    日本細胞生物学会大会講演要旨集　2008/06

  44. ヒストンバリアントH2AZアイソフォームの同定と機能解析

    松田 涼, 堀 哲也, 深川 竜郎, 原田 昌彦

    生化学　2007/07

  45. 細胞核構造構築のダイナミクス クロマチン及び核組織化に関与するアクチン関連タンパク質(Actin-related proteins involved in chromatin and nuclear organization)

    吉田 貴人, 島田 健士, 久郷 和人, 太田 邦史, Gasser Susan, 原田 昌彦

    日本発生生物学会・日本細胞生物学会合同大会要旨集　2007/05

  46. 黄色ブドウ球菌のロイコシジンはヒト多型核白血球膜のラフト上で膜孔オリゴマーを形成する

    金子 淳, 神尾 好是, 西山 晃史, 原田 昌彦

    日本細菌学雑誌　2006/02

  47. 細胞核におけるアクチンファミリーの多様な機能

    原田 昌彦

    蛋白質・核酸・酵素　2004/03

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    近年,アクチンファミリーがアクチンとアクチン関連蛋白質(Arp)によって構成されることが知られるようになった.そして,アクチンが細胞質と細胞核をシャトル(行き来)していることや,細胞核に局在するArpの存在も明らかにされている.最近では,アクチンファミリーがクロマチン構造を変換する複合体に広く含まれていることや,さまざまな細胞核・クロマチンの機能に関与することが報告されるなど,細胞核におけるアクチンファミリーの多様かつ重要な役割が明らかにされつつある

  48. 出芽酵母及びヒトの細胞核で機能するアクチン関連タンパク質Arp4サブファミリーの解析

    尾間 由佳子, 望月 亮, 砂田 理恵, 西森 克彦, 原田 昌彦

    生化学　2003/12

  49. 核基盤構造の機能とダイナミクス 核・クロマチンの機能構造とアクチン関連タンパク質

    原田 昌彦, 大渕 恵理, 砂田 理恵, 新井 望, 西森 克彦, 尾間 由佳子

    生化学　2002/08

  50. 脊椎動物の核に局在するアクチン関連タンパク質Arp6のヘテロクロマチン形成への関与

    大渕 恵理, 加藤 愛, 佐々木 光穂, 西森 克彦, 原田 昌彦

    生化学　2002/08

  51. 脳特異的に発現するアクチン関連タンパク質による遺伝子発現制御の解析

    尾間 由佳子, 黒田 有希子, 西森 克彦, 原田 昌彦

    生化学　2002/08

  52. 核・クロマチンの機能構造 アクチン関連タンパク質からのアプローチ

    原田 昌彦

    生化学　2001/12

  53. ニワトリDNAトポイソメラーゼIIα及びβの細胞周期による発現の比較

    新美 敦子, 原田 昌彦, 水野 重樹

    生化学　1999/08

  54. 出芽酵母の核に局在するアクチンファミリーAct3pと相互作用するタンパク質の解析

    原田 昌彦

    生化学　1996/07

  55. DNA-タンパク質複合体形成を利用した彎曲DNAのクローニング

    原田 昌彦

    生化学　1991/10

  56. W-proteinの免疫学的検出と湾曲反復DNAへの結合特異性について

    原田 昌彦

    生化学　1989/08

  57. ニワトリのW染色体に特異的な反復配列に高親和性結合を示すタンパク質("W-protein")の精製と結合特異性

    原田 昌彦

    生化学　1987/08

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Research Projects 51

  1. 青色光の殺虫メカニズムの全容解明：細胞－組織－個体に対する障害の作用機構の解明

    堀 雅敏, 原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(A)

    Institution: 東北大学

    2023/04/01 - 2028/03/31

  2. サブミリ波帯の誘電センサと水反応場の操作技術に基づく次世代培養・評価技術

    小川 雄一, 松井 毅, 山重 貴久, 原田 昌彦, 菊池 正二郎

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(A)

    Institution: 京都大学

    2024/04/01 - 2027/03/31

  3. 高強度テラヘルツ波によるクロマチン構造変換誘起と放射光を用いた機構解明

    原田 昌彦, 保科 宏道, 藤井 健太郎

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 挑戦的研究(萌芽)

    Institution: 東北大学

    2022/06/30 - 2025/03/31

    More details Close

    本研究では、テラヘルツ光（THz光）による新規細胞機能・ゲノム機能制御技術の開発を目指している。細胞表現型や環境対応に必要なゲノム機能制御の基盤は、クロマチンや細胞核の構造変化である。これらの構造をTHz光照射によって制御することにより、ゲノム機能を制御する技術の基盤を構築することを目指している。これまでに、異なる波長、パルス幅、強度のTHz光を照射し、ピレン標識アクチン水溶液の蛍光を検出することによってTHz光照射のアクチン重合への影響をリアルタイムに解析してきた。その結果、THz光照射がアクチン重合に影響を与えることが確認できている。さらに波長やバルス幅などによってその効果が異なることも明らかになった。現在、同様な実験を精製チューブリンや再構成ヌクレオソームに対して行っている。さらに、ヒト培養細胞に対して、様々な条件でTHz光を照射し、ブレオマイシンなどの抗がん剤などで生細胞に導入したDNA二本鎖切断の修復を観察している。その結果、THz光がDNA二本鎖切断の修復を促進することを示す結果が得られている。現在は、観察されたDNA損傷修復促進という観察結果が非熱的な現象であることを確認するために、温調ステージを用いた条件設定などを行っている。また、タンパク質や細胞へのTHz光の影響を放射光を用いて解析するために、解析に用いるタンパク質や細胞の調製方法を検討し、さらに放射光の照射条件についても様々な検討を加えており、すでにいくつかの予備的な結果も得られている。

  4. Cell control technology by terahertz shockwave

    Hoshina HIromichi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    Institution: Institute of Physical and Chemical Research

    2022/06/30 - 2024/03/31

    More details Close

    In this study, shock wave irradiation system by THz pulsed wave is constructed by a laser-based THz source, a fluorescence microscope, and a cell culture system. We performed irradiation experiments on HeLa cells to observe the effects of THz pulse irradiation, but no significant difference from the control was observed. The reason for this might be that the intensity of the laser-based THz source was insufficient, whereas the THz free electron laser provided high-energy terahertz pulses in the previous experiments.

  5. Development of a rapid culturing method for microorganisms using inert solvent and optical technology

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Institution: Kyoto University

    2021/04/05 - 2024/03/31

  6. 細胞核内のアクチン繊維によるゲノム機能制御のメカニズム解明と応用展開

    原田 昌彦, 堀籠 智洋

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(B)

    Institution: 東北大学

    2021/04/01 - 2024/03/31

  7. 高強度テラヘルツ光が誘起するタンパク質構造変換に基づくゲノム機能制御技術の開発

    原田 昌彦, 保科 宏道

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 挑戦的研究(萌芽)

    Institution: 東北大学

    2020/07/30 - 2023/03/31

    More details Close

    遺伝子の発現やDNA損傷修復は、ヒストンや核内アクチンの会合と解離のダイナミクスによって制御されている。すなわち、クロマチン構造や細胞核構造のダイナミクスの操作により、様々なゲノム機能の人為的な制御が可能になると期待される。本研究では、特定波長の高強度テラヘルツ(THz)光の細胞への照射によって、このような細胞内のタンパク質会合体のダイナミクスを制御することにより、ゲノム機能を操作する新規手法の技術基盤開発を行うことを目的とした。THz光は、照射している間には細胞に均等に作用させることができ、照射を止めることで作用を容易に解消することができ、また様々な生物に普遍的に利用可能であることが期待される。テラヘルツ光のアクチン水溶液への照射によって、単量体アクチンの繊維状アクチンへの重合が、テラヘルツ光照射によって促進することが示された。さらに生細胞にテラヘルツ光を照射し、細胞内のアクチン動態や細胞周期の変化などを観察した。その結果、テラヘルツ光照射により、細胞質のアクチンの繊維化が促進されることがSiR-アクチン染色した細胞の蛍光顕微鏡観察によって示された。さらに、アクチンの重合と脱重合のダイナミクスが重要な役割を果たしている細胞周期過程である細胞質分裂について、生細胞へのテラヘルツ光照射影響を解析した。その結果、テラヘルツ光照射が、細胞質分裂の進行を阻害することが示された。この発見は、将来的なテラヘルツ光の医療応用にもつながるものである。

  8. ヒストンバリアントH2A.Z非ゲノム情報の複製における分子機構と制御クロストーク

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 新学術領域研究(研究領域提案型)

    Institution: 東北大学

    2020/11/19 - 2022/03/31

    More details Close

    ヒストンバリアントのクロマチンへの導入は、遺伝子機能の制御に重要なメカニズムの一つである。H2AヒストンのバリアントであるH2A.Zは、ゲノムの特定領域に導入されることで遺伝子の発現制御を行うことが知られている。さらにH2A.Zは、発生・分化・細胞がん化などの高次生命機能の発現にも重要な役割を果たす。しかし、ヒストンバリアントH2A.Zがクロマチン上の特定領域に導入される分子メカニズムや、複製後もこのH2A.Zの非ゲノム情報が維持される機構は不明なままであり、H2A.Zがどのように高次生命機能の制御に関わるかについての分子機構は十分に解明されていない。本研究では、これらの問題の解決を目指し、 H2A.Z遺伝子破壊酵母株やテトラサイクリン誘導的にヒストンバリアントH2A.Z発現をシャットダウンできる脊椎動物培養細胞(DT40細胞）などを用いて解析を開始した。さらに本研究を進める中で開発された、デグロンによって一過的にH2A.Zを分解可能な線虫株を用いた解析も行った。前年度に引き続き、クロマチン免疫沈降法と次世代シークエンサーを用いたChIP-seq法でH2A.Z導入を解析し、外的環境変化に対応した遺伝子発現変化と合わせて解析したところ、H2A.Zが遺伝子発現における環境応答に重要な役割を果たすことが示された。また、線虫株で一過的にH2A.Zを発現して発生を観察することにより、線虫においてH2A.Zが発生や、生殖腺の分化に重要な役割を果たすことが示された。このデグロン分解系を導入した線虫のシステムは、今後、H2A.Zの高次生命機能発現への関与を解析する上で有用であることが示された。

  9. Injury mechanism of blue light against insect cells

    Hori Masatoshi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Institution: Tohoku University

    2018/04/01 - 2022/03/31

    More details Close

    We have previously shown that blue light (400-500 nm) has lethal effect on various insects. However, the mechanism responsible for the lethal effects has remained unclear. In the current study, we revealed that blue light exerted injurious effects on Drosophila Schneider 2 (S2) cells. Irradiation with blue light (405-470 nm) as well as UVA (375 nm) suppressed the growth of S2 cells, whereas irradiation with blue-green, green, yellow, and red light (490-660 nm) did not do so. Furthermore, we found that the injurious effects on S2 cells differed between blue light of short and long wavelengths. That is, the shorter wavelength of blue light strongly induced apoptosis in the cells whereas the longer one stopped cell division cycle during mitotic phase without induction of apoptosis. The results of the current study demonstrate that the lethal effects are produced by cell damages, and the mechanisms of the cell damages may be different between shorter and longer wavelengths of blue lights.

  10. Investigation of the rapid culture method using inert solvent

    Ogawa Yuichi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    Institution: Kyoto University

    2019/06/28 - 2021/03/31

    More details Close

    As a method for rapidly and quantitatively monitoring the bacterial growth ability, we succeeded in constructing a method for accurately measuring the bacterial growth in the medium using Near-field array sensor. Furthermore, from the image data obtained by the sensor, it was found that bacterial growth flourished at the boundary between perfluorocarbon and the medium. This results suggests that local interactions at the interface affect bacterial growth. As a result of analyzing the composition of the components in the medium by LC-MS / MS, it was clarified that the addition of perfluorocarbon has a significant effect on the amount of metabolites of a specific component. The combination of the developed evaluation system and composition analysis will enable detailed elucidation of the mechanism by which the addition of perfluorocarbons affects bacterial growth potential.

  11. Analysis of roles of nuclear actin family in the maintenance of genome stability and operation of their functions using peptides

    Harata Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    2018/04/01 - 2021/03/31

    More details Close

    The histone variant H2A.Z functions in the regulation of gene expression through its deposition and eviction. However, the mechanisms of the molecular function of H2A.Z was largely unknown. In this study, we showed the relationship between H2A.Z function and nuclear actin family proteins by using knockout cells for H2A.Z and actin family proteins. In addition, by using bicyclic peptides for Arp6 and Arp8, we identified molecular mechanisms regulating deposition and eviction of H2A.Z.

  12. International research network for chromatin structure, dynamics, and function

    Kurumizaka Hitoshi, OBUSE Chikashi, HARAGUCHI Tokuko, YONEDA Yoshihiro, TOKUNAGA Makio, KONO Hidetoshi, SAITOH Noriko, OHKAWA Yasuyuki, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    Institution: Waseda University

    2015/11/06 - 2018/03/31

    More details Close

    In eukaryotes, genomic DNA forms chromatin, which is generally inhibitory for transcription, replication, recombination, and repair. Structural versatility and dynamics of chromatin are important to overcome such a chromatin barrier. To understand the mechanism by which the chromatin architecture negotiates the genomic DNA activities, international collaboration is very important. Therefore, the aim of this study is to create the international research network for chromatin scientist. Eventually, the international partnership created in this study markedly boosted the chromatin research.

  13. Operation of nuclear actin filaments and its application to the analysis of gene reprogramming mechanisms

    HARATA MASAHIKO, MITANI Tasuku, Heinis Christian

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    Institution: Tohoku University

    2015/04/01 - 2018/03/31

    More details Close

    In this project, we showed that artificial nuclear F-actin associates with chromatin and that nuclear F-actin affects Wnt/beta-catenin signaling, which has important roles on gene reprogramming and cell development. Indeed, the expression of OCT4 is shown to be regulated by nuclear F-actin. By screening a peptide library, we identified bicyclic peptides binding to G- or F-actin. We also showed a possibility that these bicyclic peptides are useful for artificial regulation of nuclear F-actin.

  14. Analysis of roles of nuclear actin family in the maintenance of genome stability and operation of their functions using peptides

    Harata Masahiko, TASHIRO satoshi, KIYOTA hiromasa, Gasser Susan M.

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    2015/04/01 - 2018/03/31

    More details Close

    By using mutants of the nuclear actin-related protein Arp4, we showed that the nuclear actin family member plays important roles in epigenetic regulation of DNA damage repair. Then, we obtained bicyclic peptides binding to G-actin, F-actin, Arp5, and Arp8. We successfully introduced these bicyclic peptides into living cells and analyzed functions of these actin family members in living cells.

  15. Regulation of chromatin structure and dynamics by interplay between nuclear sub-structures and chromatin

    Saitoh Noriko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    2013/06/28 - 2018/03/31

    More details Close

    In the nucleus, chromatin is surrounded by several kinds of sub-structures. The nuclear sub-structures are supramolecular complexes composed of RNA and proteins. Factors involved in nuclear events are locally concentrated in the sub-structures. The goal of this study was to elucidate the mechanisms of how chromatin is regulated in the context of the three-dimensional nuclear space. We analyzed factors linking chromatin and sub-structures. As a result, we found novel nuclear non-coding RNAs that are involved in acquisition of endocrine therapy-resistance of breast cancer cells. The ncRNAs form RNA cloud, and they are involved in gene expression regulation essential for breast cancer cells. We also identified and analyzed proteins involved in structure and function of the nucleolus. We found that interplay between nuclear sub-structures and chromatin is important for regulation of chromatin structure and dynamics.

  16. Chromatin structure, dynamics, and function

    Kurumizaka Hitoshi, KIMURA Hiroshi, OBUSE Chikashi, HARAGUCHI Tokuko, YONEDA Yoshihiro, TOKUNAGA Makio, KONO Hidetoshi, SAITOH Noriko, OHKAWA Yasuyuki, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    Institution: Waseda University

    2013/06/28 - 2018/03/31

    More details Close

    In eukaryotes, genomic DNA is packaged into a nucleus, and forms chromatin, which functions to regulate genomic DNA metabolism. In this research group, we focused to reveal the mechanism, by which the chromatin architecture in the nucleus regulates genomic DNA functions, such as transcription and chromosomal domain formation. The aim of this study is to support the activities of the scientists involved in this research group. To do so, Dr. Kurumizaka and nine adjunctive members organized several international and domestic meetings, and promoted research supports especially for young scientists. Through these activities, we tackled to understand many important aspects of chromatin, and to reveal the mechanism for genomic DNA function in eukaryotes.

  17. 転写サイクルにおけるクロマチンリモデリング複合体の動的リサイクルの解明

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 新学術領域研究(研究領域提案型)

    Institution: 東北大学

    2015/04/01 - 2017/03/31

    More details Close

    細胞核内でゲノムが形成するクロマチン構造が、転写を含む様々な転写サイクルを制御している。本研究では、クロマチンリモデリング複合体の転写サイクルへの関与について解析を行なった。特に、クロマチンリモデリング複合体に含まれるアクチン関連タンパク質の分子数は、クロマイチンリモデリング複合体の多様な機能と比べて、著しく分子数が少ないことや、進化的な保存性が高い。そこで、本研究では、これらのアクチン関連タンパク質(actin-related protein; Arp)に特に注目して、解析を行なった。1分子イメージングによって、INO80複合対中のArp5, Arp8、Arp4の挙動を比較解析したところ、これらが異なった細胞核内動態示した。また、Arp5, Arp8の遺伝子破壊細胞の表現形の比較によっても、これらのArpが複合体中で、特異的な機能を有することが示された。たとえば、Arp8は複合体のクロマチン結合に必要なのに対し、Arp5は複合体の活性化に必要であった。Arp5, Arp8の核内機能をさらに解析するために、bicyclic peptideを利用した。bicyclic peptideを細胞に導入し、INO80複合体の活性を解析したところ、これらのpeptideによってINO80複合体の活性が抑制されることが示された。がん細胞ではINO80複合体の活性が更新されていることが報告されているが、これらのbicyclic peptideによるがん細胞の増殖抑制の可能性も示された。今後、さらにArp5とArp8に対するbicyclic peptideの作用の違いなどについても解析を進める予定である。

  18. Molecular mechanisms of ABC transporter, Bcrp1, in the oxidative stress response in mouse embryonic stem cells

    MITANI Tasuku, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Kindai University

    2014/04/01 - 2017/03/31

    More details Close

    ABC transporter, Bcrp1, defines the side population (SP) cell phenotype and seems presumptive functional regulator of stem cells. This study examined the function of Bcrp1 on the oxidative stress response of mouse ES cells. The results are summarized as follows: (1) transcriptional activator of Bcrp1 mRNA isoform specific to ES cells, (2) generation of SP cell subpopulation induced by Bcrp1 expression in ES cells, (3) induction of Bcrp1 expression and maintenance of pluripotent status by the oxidative stress response, and (4) visualization of the spatial arrangement of nuclear organization using 3D-FISH in early mouse embryos and ES cells.

  19. involvement of INO80 chromatin remodeling factor in 11q23 chromosome translocations

    Sun Jiying, HARATA MASAHIKO

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Hiroshima University

    2014/04/01 - 2017/03/31

    More details Close

    Chromosome translocations induced by ionizing radiation and chemotherapeutic agents, has been shown to lead to malignant transformation. However, the mechanism of chromosome translocations is still unclear. Chromosome translocations involving the MLL gene on 11q23 are the most frequent chromosome abnormalities in secondary leukemias associated with chemotherapy employing etoposide. Dysfunction of ATM, a DNA damage signaling regulator, increases the incidence of 11q23 chromosome translocations. We showed that ATM deficiency results in the excessive binding of the DNA recombinase RAD51 at the translocation breakpoint cluster region (BCR) of MLL gene after etoposide exposure. In this study, we showed that a phosphorylated subunit of INO80 complex by ATM, plays an important role in the appropriate regulation of INO80 and RAD51 binding to the BCR of MLL gene and prevention of 11q23 chromosome translocations after etoposide treatment.

  20. Research for molecular basis of epigenetic operation in transcription by inducing nuclear actin filaments

    Harata Masahiko, MITANI Tasuku

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    Institution: Tohoku University

    2013/04/01 - 2016/03/31

    More details Close

    We induced the formation of nuclear actin filaments in cultured cells, and anlyzed gene transcription. In the cells, the expression of multiple genes, including OCT4, were changed. We then analyzed the effect of nuclear actin filaments on Wnt/beta-catenin signaling. We found that nuclear actin filaments induced the accumulation of beta-catenin in the nucleus and activate targets genes. In addition, nuclear actin filaments associated the promoter of the genes.

  21. Roles of chromatin and nuclear structure in DNA repair: approaches from actin family proteins

    Harata Masahiko, OHTA KUNIHIRO, TASHIRO SATOSHI, KIYOTA HIROMASA

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    2012/04/01 - 2016/03/31

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    We analyzed the contribution of the SWR chromatin remodeling complex, containing Arp4 and Arp6, and of the INO80 chromatin remodeling complex, containing Arp4, Arp5, and Arp8 to DNA damage repair. We showed that these nuclear actin-related proteins contribute to DNA damage repair through relocation of double strand break sites to nuclear periphery. We also performed screening of peptides which bind to these nuclear actin-related proteins, and got some candidates.

  22. ゲノム変動を制御するクロマチン核内空間配置メカニズムの解明

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 新学術領域研究(研究領域提案型)

    Institution: 東北大学

    2013/04/01 - 2015/03/31

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    生物がゲノムを安定的に維持する上で、DNAの二本の鎖が同時に切断を受ける二重鎖切断(DSB)は大きな脅威である。そのため、核内では様々な機構によってDSBの安全な修復が図られている。しかし、切断修復が困難な場合、細胞の戦略の一つとして、大規模染色体再構成(gross chromosome recombination; GCR)がある。GCRは、ゲノム変動の一因となり、進化の原動力ともなる。しかしその一方で、GCRの頻度が上昇することでゲノムは不安定となり、染色体異常を引き起こす。ヒトの場合には、がんや遺伝病などを引き起こすこととなる。したがって、GCRは通常は抑制されているが、その抑制機構については不明な点が多い。我々は、出芽酵母を持てる系として、クロマチン核内配置とGCR抑制との関連、およびその分子機構を明らかにすることを目的として研究をすすめた。HOエンドヌクレアーゼを誘導的に発現することでゲノム上に一カ所のDSBを導入できる出芽酵母を用いて、DSBの核内局在の変化と、その分子機構について解析を行った。その結果、DSBが核膜タンパク質である核膜孔複合体(NPS)、あるいはMps3に結合することにより、核膜近傍に移行することが観察された。SWR1クロマチンリモデリング複合体機能を欠損した酵母株では、NPCおよびMps3とDSBとの結合が失われた。一方で、INO80クロマチンリモデリング複合体の機能を欠損した酵母株では、DSBとMps3の結合のみが失わせた。これらの結果は、これらのクロマチンリモデリング複合体が、異なったメカニズムでDSBの核内空間配置に寄与することを示している。

  23. 転写サイクルにおけるクロマチンリモデリング複合体のリサイクル機構の解明

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 新学術領域研究(研究領域提案型)

    Institution: 東北大学

    2013/04/01 - 2015/03/31

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    ゲノムは核内でクロマチンを形成して収納されており、このクロマチン構造が転写開始、伸長などを含む様々な転写サイクルの制御に関与している。これまでに、クロマチン構造を変換するクロマチンリモデリング複合体が、この転写サイクル制御に関わっていることが示されている。しかし、細胞あたりのクロマチンリモデリング複合体の分子数は、これらの複合体の機能を考えると著しく少ない。このところから、転写サイクルの過程では、クロマチンリモデリング複合体の形成、クロマチン結合・解離、複合体の解消といった、リサイクルが活発に行われていることを示唆している。本研究では、転写サイクルにおけるクロマチンリモデリング複合体のリサイクルとその機構を明らかにすることを目的として研究を進めた。INO80クロマチンリモデリング複合体の構成因子であるIno80, Arp5, Arp8に注目して解析を行った。まず、大腸菌で発現、精製したArp8を用いた解析を行った。ゲルシフト解析やArp8ノックアウト細胞の解析によって、Arp8が一本鎖DNAに高親和結合することをはじめて明らかにした。また、十川計画研究班員との共同研究により、Ino80, Arp5, Arp8のFRAP解析および一分子解析を行った。その結果、これらのINO80クロマチンリモデリング複合体の構成因子が、それぞれ核内で異なった挙動を示すことが明らかとなった。この結果は、INO80クロマチンリモデリング複合体の構成因子が、転写サイクルの進行に伴って解離・形成を繰り返して機能している可能性を示している。

  24. クロマチンの機能場形成と核内空間配置におけるアクチン関連タンパク質の役割解明

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 新学術領域研究(研究領域提案型)

    Institution: 東北大学

    2011/04/01 - 2013/03/31

    More details Close

    生物のゲノム機能に重要なエピジェネティック制御には、クロマチンの構造に加え、核内空間へのゲノムの収納が重要な役割を果たしている。しかし、核構造形成の基本原理や分子メカニズムには不明な点が多い。我々は、細胞核に局在するアクチン関連タンパク質(Arp)の存在を見出し、これらの核内Arpがクロマチンレベルおよび細胞核レベルで、核内時空間場の制御に重要な役割を果たすことを示した。また、核内のArp6が、ヒストンバリアントH2A.Zのクロマチン導入に関与しているほか、ミオシンファミリー分子とも相互作用することも見出した。本研究では、核内部の「空間」の構築と、分化に伴う細胞核の「時系列」変化において、核内のアクチン関連タンパク質が、これらの核内タンパク質と共に、どのように機能しているかをさらに解析した。その結果、Arp6が細胞核内のクロマチン空間配置に関与することを明らかにした。また、Arp5およびArp8をノックアウトした細胞株を作成して解析することにより、これらのアクチン関連タンパク質がゲノム安定性維持に関与することや、細胞のストレスに応答した遺伝子発現制御に関与することなどを見出した。さらに、H2A.Zをノックアウトした細胞株を作成し、H2A.Zが核内のクロマチン空間配置に関与することも明らかにした。このような機能の他にも、H2A.Zが環境に応答して遺伝子発現が変化する多くの遺伝子領域に取り込まれており、これらの遺伝子発現制御に広く関与していることを見出した。

  25. Dynamics of nuclear architecture involving in reprogramming of mouse somatic nuclear transfer embryos

    MITANI Tasuku, HARATA Masahiko, TANABE Hideyuki

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    Institution: Kinki University

    2011 - 2013

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    This study examined the dynamics of chromatin composition in the early development of somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos. The results are summarized as follows: (1) histone composition of the SCNT embryos differs from that of the fertilized ones, (2) a certain histone variant is removed from chromatin by histone deacetylase (HDAC) inhibitors, and (3) responsiveness of histone modification and disposition depends on HDAC inhibitors and/or the types of cells.

  26. Study on epigenetic regulation of genes responsible for ethanol fermantation

    HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    Institution: Tohoku University

    2011 - 2012

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    We deleted the budding yeast ARP6 gene and analyzed the expression of genes responsible for ethanol fermentation and spacial localization of genes in the nucleus. We also analyzed the spacial localization of a chromatin regions to which Arp6 or a histone variant H2A.Z was artificially bound. Using chromatin immunoprecipitation assay, it was shown that Arp6-bound chromatin bond to nuclear pore complex and that H2A.Z-bound chromatin bonds also to Mps3, a nuclear membrane protein. These observations suggests that these nuclear membrane proteins have roles in the spatial arrangement of genes, including ones for ethanol fermentation.

  27. Identification and analysis of epigenetic mechanisms involved in the maintenance of genome stability

    HARATA Masahiko, OHTA Kunihiro

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    2009 - 2011

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    In eukaryotic cells, the genome forms chromatin together with histones, and chromatin is packed into the nucleus in a highly organized manner. These chromatin and nuclear organizations are fundamentals of epigenetic regulation. The maintenance of genome stability is a subject of epigenetic regulation; however, molecular mechanisms involved in the genome stability are largely unknown yet. In this project, we showed that INO80chromatin remodeling complex and histone acetylation complexes play important and evolutionarily conserved roles in the maintenance of the genome stability.

  28. 細胞核の内部構造構築とダイナミクスにおけるアクチン関連タンパク質の機能解明

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 新学術領域研究(研究領域提案型)

    Institution: 東北大学

    2009 - 2010

    More details Close

    真核生物のゲノム機能調節に重要なエピジェネティック制御において、細胞核は重要な役割を果たしている。細胞核は、高度に組織化・区画化された構造体であり、この構造に基づくクロマチンの核内収納がその分子基盤となっている。申請者はこれまでに、アクチンに進化的・構造的に関連性を有するアクチン関連タンパク質が、核内部の構造構築に重要であることを見致している。本研究では、どのようにアクチン関連タンパク質が細胞核の内部構造構築に寄与しているかについて、その分子機構を明らかにすることを目的とした。連帯研究者である、近畿大学の三谷匡、および海外研究協力者であるFriedrich Miescher Institute(スイス)のDr.Susan Gasserおよびカレル大(チェコ)のDr.Pavel Hozakと共に、研究を実施した。ニワトリDT40細胞を用いてアクチン関連タンパク質Arp6を破壊し、染色体テリトリーの核内配置を解析したところ、放射状配置に異常が観察された。ヒストンバリアントH2A.ZはArp6によりクロマチンに導入されるが、H2A.Z破壊細胞では、Arp6破壊細胞に比べて、放射状配置の異常の程度は低かったことから、Arp6がH2A.Z非依存性および依存性の二つの経路で、細胞核内部のクロマチン空間配置に重要な役割を果たすことを明らかにすることができた。この分子機構を解明する目的でプロテオミクス解析を行い、協調的に機能するタンパク質の複数の候補を得ることができた。今後、このタンパク質の解析も同時に行う予定である。

  29. 細胞核内のミオシン‐アクチンモーターによるゲノム機能制御機構の解明とその応用

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 挑戦的萌芽研究

    Institution: 東北大学

    2009 - 2010

    More details Close

    細胞質のミオシンとアクチンによる分子モーターシステムは、細胞運動や物質の輸送に重要な役割を果たしている。研究代表者らは、アクチンファミリー分子が細胞核内に存在しており、クロマチン・細胞核内の機能構造に重要な役割を果たしていることを見出している。一方で、本研究の海外研究協力者であるカレル大(チェコ)のDr.PavelHozakは、細胞核内のミオシンファミリーを見出し、遺伝子発現にこのミオシンモーターが関与することを報告している。本研究では、核内のミオシン-アクチンファミリーによるゲノム機能制御の分子機構を解明すると共に、その機構を利用した人工的な転写・分化・再生の制御に向けての応用展開を図ることを目的としている。細胞核に局在するアクチン関連タンパク質であるArp6を破壊した細胞をDT40細胞を用いて作成し、核ミオシンのダイナミクスをFRAP(消光後蛍光回復測定)によって解析したところ、そのダイナミクスに変化が観察された。また、Arp6ノックダウンによっても変化が観察された。Arp6と核内ミオシンの相互作用は、培養細胞中でタグを付加したタンパク質を免疫沈降法によって解析することで確認された。さらに、遺伝子の人工的な制御に向け、複数のコンストラクトを作成し、その機能の確認を行った。これらの研究により、細胞核内のアクチンーミオシンファミリーによるゲノム機能制御の存在と、その応用展開における重要な知見が得られた。

  30. Researches on intra-nuclear architecture and regulation of chromatinfunction

    HARATA Masahiko, TSUTSUI Ken

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

    Institution: Tohoku University

    2004 - 2008

  31. Integrated Mechanism Regulating Phosphorylation- Dependent Signal Transduction

    UCHIDA Takafumi, HARADA Masahiko, ITOU Tomohiko, UCHIDA Chiyoko, TAKAHASHI Katuhiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

    Institution: Tohoku University

    2004 - 2008

  32. Study on the involvement of nuclear actin-related proteins in transcription, segregation, and damage repair of the genome

    HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Tohoku University

    2006 - 2007

    More details Close

    The actin family consists of conventional actins and various actin-related proteins (Arps). The members of the actin family was evolved from the common ancestral molecule and share the basal structure. The function of actin has been studied extensively for a long time. On the other hand, since the identification of Arps was first reported rather recently (in 1992), Arps have not yet been fully characterized or analyzed. In Saccharomyces cerevisiae, some of chromatin remodeling and histone acetyltransferase complexes, and these nuclear Arps have multiple functions including the regulation of chromatin remodeling and histone acetyltransferase complexes. Nuclear Arps of vertebrates are also supposed to possess similar function; however, identification and analyses of nuclear Arps in vertebrates are just beginning. We indicated that a nuclear Arp of human, hArp5, was localized in the nucleus as well as yeast Arp5p and these two had evolutionarily conserved functions. We also found that hArp5 shuttled between the nucleus and the cytoplasm as well as actin. Importantly, hArp5 depletion by siRNA caused defect in the accumulation of phosphorylated H2AX (gamma-H2AX) in the process of DNA double-strand break (DSB) repair. Taken together with the observations that hArp5 stably associates with the hIno80 chromatin remodeling enzyme and is required for chromatin binding of hIno80, it is suggested that hArp5 has a regulatory role in DSB repair through the chromatin remodeling machinery of the INO80 complex. Recent yeast studies show that the yeast INO80 complex is required also for DNA replication processes. We also showed that anther human nuclear Arp, hArp8, was involved in chromosome segregation.

  33. Study on transcriptional regulation by an actin-related protein expressed specifically in brain

    HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Tohoku University

    2004 - 2005

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    In order to investigate the function of ArpNα in transcriptional regulation through chromatin modulation, we analyzed Act3/Arp4, the yeast ortholog of ArpNα. Firstly, we tested the ATP-binding ability of Act3p/Arp4 with bacterially purified Act3/Arp4. As a result, a weak, but reproducible binding of ATP to Act3/Arp4 was observed. This is the first observation that a nuclear Arp has the ATP-binding ability. Then we established yeast strains which are expressing an act3/arp4 mutant in its ATP-binding pocket. Gel filtration analyses revealed that the amount of NuA4 histone acetyltransferase complex was increased in the strains. Act3/Arp4 is a component of the NuA4 acetyltransferase complex. The amount of acetylated histone H4 was also increased. These results suggest that the ATP-binding to Act3/Arp4 is involved in the regulation of the histone acetyltransferase complex through the dissociation of the complex. This might be a general aspect of the function of nuclear Arps. We also established P19 EC cell lines expressing ArpNα. Usually P19 cells are differentiated to neural cells after the treatment with retinoic acid and the formation of cell aggregate. However, in the P19 cell lines expressing ArpNα, the cells represented a neural cell like aspect. The expression of E- and N-cadherin genes are also increased. This results suggest that ArpNα, which is specifically expressed in brain and neural cells, is involved in the development of neural cells through the regulation of a set of genes.

  34. Molecular mechanisms of transcriptional repression through chromatin structure : Approaches from the actin-related protein Arp6

    HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Tohoku University

    2001 - 2003

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    Actin plays central roles in the organization and dynamics of the cytosketeton. Within a few decades of the first isolation of actin from muscle, it was shown that actin filaments form the main architecture of the cytoskeleton, and that the dynamics of the cytoskeleton are regulated by the assembly/disassembly of the filament. Because of these characteristics of actin, previous researchers hypothesized that actin and/or its evolutionarily related molecules were involved in the organization and dynamics of the nucleus. However, actin filaments were observed only in the cytoplasm, and no molecule evolutionarily related to actin was identified at the time. The hypothesis was therefore regarded with skepticism for a long time. When the subcellular localizations of the other yeast Arps were investigated, unexpectedly more than half of them, including Arp5, Arp6, Arp7, Arp8, and Arp9, were predominantly localized in the nucleus, and Arp1, Arp2, Arp3, and Arp10 were observed in the cytoplasm. This suggests that the roles of Arps in the nucleus are not less significant than those in the cytoplasm. We have also discovered Arps localized in the nucleus in mammals. One of the nuclear Arps, Arp6 of budding yeast was shown to be a component of Swr1 complex, which exchange histone H2A for its variant H2A.Z. We showed that Arp6 was present in chromatin regions adjacent to telomere, and was required for proper organization of heterochromatin and distribution of Sir3. We also showed that human hArp6 interacted with hTPR1, which shuttles between cell nucleus and the cytoplasm. The property of hTPR1 might be involved in the regulation of Arp6 function. We have partially purified complexes containing hArp6, and analyzed it. Apart of these researches were performed in the laboratory of Prof.Ulrike Wintersberger.

  35. 核に局在するアクチンファミリーAct3p/ARP4の機能と制御メカニズム

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1999 - 2000

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    出芽酵母にはAct3p/ARP4の他に9種のアクチン関連タンパク質が存在するが、これらの細胞内局在性を調べる目的で、これらのアクチン関連タンパク質をGFPとの融合タンパク質として細胞内で発現し、蛍光顕微鏡で観察した。その結果、Act3p/ARP4の他に、Arps5p,6p,7p,8p,9pが核内局在性を示すことが確認された。これらのアクチン関連タンパク質の核排出シグナル(NES)をアクチンのNESと比較したところ、核に局在するメンバーのNESは保存性が低いことが示され、アクチンファミリーの細胞内局在性におけるNESの重要性が示唆された。 出芽酵母のアクチン関連タンパク質であるAct3p/ARP4をGSTとの融合タンパク質として大腸菌で発現・精製し、in vitroで再構成したヌクレオソームに対する結合性をゲルシフトアッセイにより調べたところ、Act3p/ARP4がヌクレオソームに結合することが示された。また、Act3p/ARP4に対する抗体を用いてChromatin Immunoprecipitation assayを行い、his4-912δプロモーター領域に対するAct3p/ARP4のin vitroでの結合を確認した。 出芽酵母の核に局在するArp6pのヒトおよびニワトリのホモログと予想されるアクチン関連タンパク質をクローニングし、それぞれhArp6,gArp6と名付けた。その一次構造を決定したところ、ショウジョウバエのヘテロクロマチンに局在することが報告されていたアクチン関連タンパク質と相同性が高いことが見い出され、これらが核内でヘテロクロマチンの形成に関与している可能性が考えられた。gArp6は胚発生の初期に特に発現が高く、胚発生の過程で重要な役割を果たしている可能性が示唆された。

  36. Development of DNA probes for identification of sexes of a wide range of avian species and their application to the mating program of endangered species

    MIZUNO Shigeki, MURATA Koichi, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: TOHOKU UNIVERSITY

    1997 - 1999

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    (1) Development of DNA probes for identification of sexes of Carinatae species of birds : A non-repetitive genomic DNA fragment, EE0.6, from the chicken W chromosome was clones. The EE0.6 sequence was shown to be conserved widely on the avian W chromosome, and PCR using a set of primers from this sequence amplified a female-specific band in a number of Carinatae species. However, in some species, like Oriental white stork (Ciconia boyciana), a homologous sequence to EE0.6 was also found on the Z chromosome. The two EE0.6-related sequences ; XH0.6 on the W chromosome and XH0.6RSM on the Z chromosome, were cloned from C. boyciana, and PCR using sets of primers from XH0.6 and XH0.6RSM amplified a female-specific band form the W chromosome and male-female-common bands from the Z chromosome from the genomic DNA preparations of C. boyciana. (2) Identification of sex chromosomes of Ratitae birds : Homologous genomic sequences to the chicken EE0.6 (on the W chromosome) and the chicken IREBP and ZOV3 genes (both on the Z chromosome) were cloned from genomic DNAs of ostrich and emu. Those three sequences from the Ratitae species maintained 71-92% identities to those of the chicken counterparts. Fluorescence in situ hybridization (FISH) using these cloned sequences from the Ratitae, demonstrated that all the three sequences were localized on a particular set of chromosomes in ostrich, emu and cassowary. However, the IREBP sequence was missing from one of the pairs in the female ostrich and the female cassowary. These results demonstrated that sex chromosomes of both Carinatae and Ratitae birds were evolved from the common ancestral pairs of chromosomes and that a little differentiation of W chromosome was evident in the ostrich and the cassowary. (3) Application to the mating program of endangered avian species : PCR amplification of the female-specific and the male-female-common bands using the sets of primers from the above XH0.6 and XH0.6RSM of C. boyciana, respectively, was also successful for Nipponia, an endangered species of lbis, using the genomic DNA prepared from a few feathers.

  37. 出芽酵母の核に局在する新規アクチンファミリー タンパク質分子間相互作用の解析

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1997 - 1998

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    Act3pは酵母の生育に必須なアクチン関連タンパク質(Actin-Related Protein:Arp)であり、そのアミノ酸配列のほぼ全域でアクチンに相同性を示すが、2ケ所に他のアクチンファミリータンパク質には存在しない挿入ペブチド領域がある。Act3pは核に局在しており、遺伝子発現制御への関与が示唆されている。Act3pのカルボキシ末端にヒスチジンタグを付加してゲノム上のACT3遺伝子と相同組換えを行うことで、Act3p-His6を発現する酵母株を作製した。この株の抽出液から、Ni-NTAカラムを利用して、Act3p-His6が含まれるタンパク質複合体を単離した。この両分をさらにゲルろ過カラムで分画し、抗Act3p抗体を用いてウエスタンプロットを行い、Act3pがおよそ300kDaのタンパク質複合体に含まれていることが示された。現在、このタンパク質複合体に含まれるタンパク質の解析を行っている。 Act3pのアミノ酸配列の情報を用いてヒトESTデータベースをスクリーニングしたところ、Act3pに相同性を有する2つの配列が見い出された。これらの全長の配列を決定したところ、これらは互いに94%相同な新規Arpのアイソフォームであり、これらをhArpNα,βと名付けた。hArpNα,βとGFPとの融合タンパク質をHeLa細胞で発現させたところ、両者とも核への局在が観察され、ユウクロマチン領域にその多くが存在していた。さらに、hArpNα,βの組織特異的な発現をRT-PCRを用いて解析したところ、hArpNβは様々な組織で広く発現が認められるのに対し、hArpNαは脳でのみ発現していることが示された。hArpNα,βが出芽酵母Act3pと同じクラスに属するかについてはさらに検討が必要であるが、これらの結果は、ARPが脊椎動物の核機能にも関与しており、さらに組織特異的な機能をも有している可能性を示している。

  38. Analysis of an actin-related protein localized in nuclei

    HARATA Masahiko, WINTERSBERGER Ulrike, COOPER John A., STILLMAN David J.

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for international Scientific Research

    Institution: Tohoku University

    1996 - 1997

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    Recently various actin-related proteins, which show moderate similarity to conventional actins, have been reported, suggesting that actin family is much more diverse than it had been thought. ACT3 in Saccharomyces cerevisiae codes an actin-related protein and is essential for viability. Act3p is an novel actin-family protein in terms of its nuclear localization. According to sequence comparison, the basal core structure of conventional actin may well be conserved in Act3p. On the other hand, Act3p contains two unique hydrophilic segments compared with other actin family proteins. One of the unique segments contains a putative nuclear-targeting signal. The other is abundant in charged amino acids and predicted to form a loop-like structure protruded from surface. Little is known about function of Act3p in nucleus, however, we got some results suggesting that Act3p was associated with chromatin. For instance, Act3p is released from isolated nuclei by treatment with salt or by digestion of chromatin with DNaseI.In addition, it was shown that point-mutations of ACT3 cause epigenetic effects on both chromatin structure and transcription of some genes in yeast. It was thought that the unique segments of Act3p would be involved in its distinct function from other actin-family Proteins and we tried to identify proteins which interact with the segments. In the course of the research, we perfbrmed far-western blotting with a labeled peptide containing one of the segments and two-hybrid analysis. As a result, it was shown that the peptide bound mainly to core histones in vitro. In addition, protein-complex (es) containing both Act3p and core histones was isolated from nuclear extract using histidine-tagged Act3p and an anti-Act3p antibody, suggesting that Act3p interacts with core histones in vivo. These findings show that Act3p is involved in transcriptional regulation through the change and/or maintenance of chromatin structure.

  39. Functions and regulation of genes on animal sex chromosomes

    MIZUNO Shigeki, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    1995 - 1996

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    1. A genomic library was constructed from the heterochromatic end of the chicken Z chromosome by dissection with laser microbeam and amplification of DNA by random PCR.Characterization of clones by DNA sequencing and fluorescence in situ hybridization (FISH) demonstrated that the DNA of the terminal heterochromatin consisted of a macrosatellite family in which about 24kb Nhel fragment was repeated about 830 times. This macrosatellite sequence is specific to the genus Gallus, suggesting its relatively recent amplification on the evolutionary time scale. 2. A genomic library from a single chicken W chromosome was constructed using the similar method as above. From this library, clones derived from a 25kb-long non-repetitive region were obtained. A 0.6kb EcoRl fragment (EE0.6) in this region was proved to be widely conserved in the W chromosome of birds and was shown to be a useful probe for sexing birds by Southern blot hybridization. The chicken EE0.6 contains a putative exon but all three translational reading frames contain stop codons and thus the sequence seems to have lost its gene function during evolution. 3. The EE0.6-related sequences on the W and Z chromosome of Oriental white stork were cloned and their nucleotide sequences were determined. Although the two sequences are highly similar in this species, only the EE0.6-related sequence on the W chromosome could be amplified by PCR using properly selected primer sequences. 4. A ZOV3 gene encoding an immunoglobulin superfamily protein was located at the middle of the short arm of the chicken Z chromosome. The ZOV3 cDNA was expressed into a polypeptide in Escherichia coli and a polyclonal antibody to it was raised in mice. lmmunofluorescence study demonstrated that ZOV3 is present as a membrane glycoprotein predominantly in ovarian cells producing sex steroid hormones.

  40. Properties and functions of the silk protein molecular complex

    MIZUNO Shigeki, TAKAGI Takashi, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    Institution: Tohoku University

    1994 - 1996

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    1. Silk fibroin produced by the silkworm, Bombyx mori, is a molecular complex containing three protein components ; H-chain of 350 kDa, L-chain of 25 kDa and P25 of approximately 30 kDa. Using anti-peptide antibodies against these protein components, it was shown that H and L-chains were disulfide linked but P25 associated with them by non-covalent, primarily hydrophobic interactions. 2. Sites of disulfide linkage between H and L-chains were determined by digesting the H-L complex with lysylendopeptidase, immunodetecting and isolating the disulfide-linked peptides, and sequencing peptides after reducing the disulfide linkage. The results indicate that Cys-172 of L-chain forms a disulfide bond with the Cys located at the 20th residue from the C-terminus of H-chain. 3. P25 was suggested to have three Asn-linked sugar chains from its reactivity to ConA,reduction of molecular size after digestion with N-glycosidaseF and from its cDNA sequence. In naked pupa mutants, in which H and L-chains do not form a disulfide linkage and the secretion of fibroin is reduced to less than 1% of the normal level, L-chain was undetectable but H-chain and P25 were present in the small amount of fibroin secreted, suggesting that P25 has higher affnitiy to H-chain. P25 in these mutants contains sugar chains but migrated faster on SDS-PAGE,which suggests that under the conditions to form H-L・P25 molecular complex, one of the N-glycosylation sites in P25 may become unavailable. 4. Homologues of L-chain and P25 were identified in other silk producing insects (Dendrolimus spectabilis and Papilio xuthus) and their cDNA sequences were cloned. Those sequences indicate well conserved cysteine residues and N-glycosylation sites (for P25). L-chain and P25 were not found but H-H dimer was formed instead in Antheraea species.

  41. 出芽酵母の生育に必須な新規アクチン関連タンパク質Act3pの細胞内機能の解析

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1995 - 1995

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    Act3pに特異性が高く,通常のアクチンや他のアクチン関連タンパク質には反応しない抗体を得るため,Act3pに特異的な挿入アミノ酸配列をコードするACT3遺伝子部分を“QIAexpresssystem"に導入することにより、ヒスチジンのタグ部分を含む融合タンパク質遺伝子をプラスミド上に構築した。このプラスミドを導入した大腸菌を大量培養することにより,Act3p融合タンパク質を得た.この融合タンパク質をNi-NATカラムを用いて精製し,これを兎に免疫することにより,Act3pに特異的に結合するポリクローナル抗体を作製した. この抗体を用い,酵母の抽出液に対してウエスタンブロットを行ったところ,Act3pはSDS-PAGEにおいて55kDaのタンパク質として検出された.これは,アミノ酸配列から予想される分子量54.8kDaに非常に近い値である. 固定した出芽酵母の細胞壁を酵素的に溶解してスフェロプラスト化した後,スライドグラス上で螢光抗体法を行なった.螢光顕微鏡下でAct3pの細胞内局在性を観察し,DAPIによる核の染色と比較したところ,大部分のAct3pが核に存在しいることが示された.このAct3pの核への局在は,酵母から単離した核を用いたウエスタンブロットによっても示された.さらに,酵母からの単離核を,0.5MNaClあるいはDNaselで処理することによりAct3pが核から可溶化することがウエスタンブロットにより示された.これはAct3pが核内でクロマチンに結合して存在していることを示唆しており,Act3pが酵母の生育に必須であることと考え合わせ,Act3pが核内でクロマチンの構築において重要な機能を有している可能性がある.今後,Act3pと相互作用する分子の同定・解析が必要であると考えている。

  42. 鳥類のZ,W性染色体の分子進化に関する遺伝子レベルの解析

    水野 重樹, 原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 重点領域研究

    Institution: 東北大学

    1994 - 1994

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    ニワトリのZ,W染色体由来のゲノムDNAクローン、cDNAクローンをプローブとして分類学上広範囲の鳥類種の雌雄のゲノムDNAにハイブリッド形成させることによりZ,W染色体の進化上の保存性と種特異的性の両面を解析することを目的とした。本年度の研究概要は以下の通りである。 1)Z染色体の2種の遺伝子IREBP(iron responsive element binding protein)とZOV3(卵巣特異的に発現する新規の免疫グロブリンスーパーファミリータンパク質)のcDNAクローニング、塩基配列決定、染色体上の局在部位決定を行った。これらのcDNAプローブを6目10種の鳥類の雌雄DNAにサザンハイブリダイゼーションさせた結果、いずれの場合もほぼ雄2:雌1の強度のシグナルが得られ、鳥類Z染色体の進化上の保存性が示唆された。 2)Z染色体端部のヘテロクロマチンの構成反復DNA配列約13kbを含むゲノムクローンpCHZTH8を得た。この配列は明瞭な内部反復単位を含まず、約30kbを反復単位にするマクロサテライトと考えられる。この配列の一部にはキジ目に共通の部分があるが、大部分はGallus属特有で進化上新しく増幅した配列であることが分かった。 3)W染色体由来のゲノムライブラリーからXhoI,EcoRIファミリー配列を含まない約300クローンを選んで、雌雄ゲノムDNAヘスロットブロットハイブリダイゼーションを行い、W染色体特異的非反復配列クローンCW01,CW50を得た。次に、これらをプローブとして雌ゲノムライブラリーを検索し、それぞれを含む約25kbずつの領域をカバーするクローン群を得た。CW01領域中の約0.6kb配列が調べた7目16種の鳥類の全てでW染色体上に保存されていた。CW50領域中にはCpGアイランドが存在した。現在、エキソントラップ法で両領域中のエキソン配列の検索を進めている。

  43. 細胞周期におけるヘテロクロマチンDNAの後期複製機構の解析

    水野 重樹, 原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 重点領域研究

    Institution: 東北大学

    1994 - 1994

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    ニワトリゲノム中の主要なヘテロクロマチンは性染色体に見られ、W染色体の約65%を占めるXhoI,EcoRI両湾曲反復配列が形成するドメインとZ染色体の一端部に存在する。WヘテロクロマチンのDNAは著しい後期複製が示すが、Z端部ヘテロクロマチンはそのような現象を示さない。本年度の研究概要は以下の通りである。 1)Z染色体端部由来のゲノムライブラリーからランダムに選んだ100クローンを混合プローブとして、雌ニワトリのゲノムライブラリーを検索して約13kbのインサートを含むpCHZTH8クローンを得た。蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)により、このクローンがZ染色体端部のヘテロクロマチンを構成する反復DNA配列であることが示された。この配列は明瞭な内部繰返し単位をもたず、湾曲性も示さない。約30kbを単位とするマクロサテライトであり、大部分はGallus属に特有な配列である。 2)Wヘテロクロマチンに含まれる非ヒストンタンパク質をXhoI,EcoRIファミリー配列に親和性をもつタンパク質としてサウスウエスタンブロット法やアフィニテイー磁気ビーズ法で検索した。その結果、DNAトポイソメラーゼIとp80が見いだされ、ともに精製し、抗体を作成した。現在、両者のcDNAクローニング、塩基配列決定を進めている。DNAトポイソメラーゼIはin vitroでXhoI,EcoRIファミリー配列中の複数部位に作用することをカンプトテシン存在下の切断活性により示した。p80はクロマチンをわずかにヌクレアーゼ処理すると核から遊離するHMG17に類似した性質を示した。 3)アフィニテイー磁気ビーズ法でXhoIファミリーのメチル化状態を認識して結合する2種類のDNA結合タンパク質をMSB-1細胞核から濃縮した。

  44. Analysis of chromatin structure and gene function of chicken sex chromosomes

    MIZUNO Shigeki, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

    Institution: TOHOKU UNIVERSITY

    1993 - 1994

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    Constitution of chicken sex chromosomes is ZW for female and ZZ for male. About 2/3 of the W chromosome and a terminal region of the Z chromosome are heterochromatic. Two W-chromosome-specific repetitive DNA sequences, XhoI family and EcoRI family, are major constituents of the W heterochromatin, but nature of the Z-terminal heterochromatin is unknown. In this study, 1) a genomic clone pCHZTH8 containing about 13kb genomic fragment was obtained from the female chicken genomic library. Fluorescence in situ hybridization (FISH), Southern blot hybridization and nucleotide sequencing revealed that this cloned sequence was a part of the macrosatellite DNA localized in the Z-terminal heterochromatin and that most part of this sequence was specific to the genus Gallus. 2) Although about 20 phenotypes are mapped to the Z chromosome, molecular-level information has not been available. We demonstrated by cDNA cloning and FISH that ZOV3 (a gene belonging to the immunoglobulin superfamily) and IREBP (chicken homolog of iron responsive element binding protein) were localized on different arms of the Z chromosome. 3) Except for the above two repetitive families, W chromosome-specific DNA sequences are unknown. We constructed a W chromosome-specific genomic library by applying laser microdissection and random PCR amplification. Two clones containing W-specific non-repetitive sequences (CW01 and CW50) were obtained. A female chicken genomic library was screened with CW01 and CW50, and genomic clones convering two genomic regions of about 25-kb each, containing the CW01 and CW50 sequences, respectively, were obtained.

  45. Molecular Cytogenetical Studies on the Avian Sex Chromosomes

    MIZUNO Shigeki, HARATA Masahiko, HUTCHISON Nancy

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for international Scientific Research

    Institution: Tohoku University

    1992 - 1994

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    The aim of this joint research was to isolate clones from the chicken W and Z chromosome-specific genomic libraries, determine their nucleotide sequences, and to examine their localizations on the lampbrush Z-W bivalent chromosomes by fluorescence in situ hybridization (FISH). The major outcome is as follows. 1) Z chromosome : Lambda gt10 libraries were prepared from a terminal region of the chicken Z chromosome by utilizing argon ion laser micro-irradiation to burn down all other chromosomes, micro-extraction of DNA from the remaining chromosomal region and random PCR amplification using a single unique primer. One hundred clones were selected randomly, mixed and used as probes in the FISH to mitotic chromosomes. Those probes hybridized to the heterochromatic end region of the chicken Z chromosome. A lambda GEM12 genomic library of the female chicken was screened with those mixed probes and a clone, pCHZTH8 was obtained. This clone hybridized to the short loops region and the terminal bow-like loop (TBL) at the heterochromatic end of the Z chromosome. A part of the pCHZTH8 sequence is conserved among the order Galliformes but most of them is unique to the genus Gallus. 2) W chromosome : The same technique as above was applied to obtain W chromosome-specific genomic libraries. Two regions on the chicken W chromosome, CW01 and CW50 each consisting of about 25-kb non-repetitive sequences, were cloned. The CW50 region contains a putative CpG island and the CW01 region contains a sequnce that is conserved widely as W-linked among many avian species, and thus is a useful general probe for sexing avian species.

  46. 細胞周期におけるヘテロクロマチンDNAの後期複製機構の解析

    水野 重樹, 原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 重点領域研究

    Institution: 東北大学

    1993 - 1993

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    ニワトリの細胞核内で最大のヘテロクロマチンであるW染色体(雌特有の性染色体)の形成するWヘテロクロマチンの分子構築と細胞周期における変動を解析した。先ず、W染色体DNAの約65%を占める高度湾曲性を示すXhoI-,EcoRIファミリー反復配列がWヘテクロマチンの構成成分であることを蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)により示した。ニワトリのMSB1の細胞の同調培養に経時的にブロモデオキシウリジン(BrdU)を取り込ませ、W染色体DNAの複製時期を、抗BrdU抗体の反応とXhoIファミリーDNAをプローブとするFISHによるW染色体の同定を組み合わせて調べた。その結果、W染色体DNAはS期のピークより約1時間遅れて複製されることが分かった。一方、MSB1細胞の単離核をマイクロコッカルヌクレアーゼ(MNase)消化し、DNAを抽出、サザンブロットを行なった結果、XhoI-,EcoRIファミリー配列ともヌクレオソーム構造を形成しているが、リンカーDNA鎖長がゲノム全体のクロマチンの平均値より約20bp長いことが示され、リンカー部分への非ヒストンタンパク質の結合が示唆された。MSB1細胞の単離核をMNase消化したのち、低塩濃度下でクロマチンを可溶化し、50mM NaC1 沈殿、HW65-s ゲル濾過カラムにより XhoI ファミリーを含むクロマチンを約10倍濃縮した。この濃縮画分に含まれるタンパク質に対して、XhoI ファミリー配列をプローブとするサウスウエスタン法を行なって、DNA結合タンパク質を検索した。その結果、170〜37kDaの15種類の結合タンパク質の存在が認められた。これらのタンパク質について、XhoIファミリーへの結合の高親和性、ヌクレオソームの2量体以上へ結合する性質、S期後期以降にクロマチン中の存在量が減少することなどの性質を備えている成分を検索した。現在、その様な性質を示す58、62、69、83kDaの成分に着目して、それらの精製を進めている。

  47. Mechanism of Sex Differentiation in Chicken:Screening for Female and Male Specific Genes in Chicken Early Embryo

    NISHIMORI Katsuhiko, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

    Institution: TOHOKU UNIVERSITY

    1991 - 1992

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    We are looking for the gene which has essential roles in determination of sexes and developmental control of reproductive organs in chick early embryo. In avian species, sex steroid hormones, especially estrogen in early embryo was reported to act a crucial function to determine the sex and in gonadal development. To obtain a clue to mechanism which regulate the steroidogenic genes, we have cloned some cDNAs and a 5'-upstream sequence of a gene which code enzymes catalyzing successive reactions in sex-steroid hormone's biosynthesis. We have previously cloned a chicken cytochrome P-450c17 cDNA. This enzyme has two kinds of activities, 17-alpha hydroxylase activity and 17,20-lyase activity. I recently discovered that an amino acid at c-terminal region of chicken P-450c17 had important role especially in its 17,20-lyase activity. And I observed an incidental conversion of an amino acid in this region led to limited loss of only 17,20-lyase activity of this enzyme. Now,I am carrying out experiments to confirm whether this 'mutated' enzyme actually exists in vivo and has a role in steroid metabolism in chicken, or not. Other works relating to sex-steroid hormone's biosynthesis are as follows: The cDNA of chicken 3-beta HSD had been cloned and its activity was confirmed by introduction of cDNA- expression vector into cos7 cells. cDNA cloning of chicken 17-beta HSD is now on the way. Complete length cDNA of chicken FSH-receptor was cloned, and specific activity binding to human FSH hormone was ascertained by expression of this cDNA in human 293 cells. A project to elucidate the cis-elements which regulate the expression of cytochrome P- 450arom gene has been recently progressed to localize at least two or more cis regulatory regions, one of which facilitates the expression of P-450arom gene in primarily cultured theca cells prepared from chicken ovarian follicles, and the other represent repressive control for the same gene's expression in chicken embryonic fibroblast cells.

  48. ニワトリW染色体に特異的な湾曲DNAのクロマチン高次構造形成機構に関する研究

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1991 - 1991

  49. ニワトリW染色体に特異的な反復配列に結合するW-proteinの機能解析

    原田 昌彦

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1990 - 1990

  50. Structure and Function of Proteins Involved in the Formation of Supra-Structure of Chromatin in Animals

    MIZUNO Shigeki, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

    Institution: Tohoku University

    1989 - 1990

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    1) Structure of W-heterochromatic body of chicken : About 60% of DNA in the chicken W chromosome has been shown to consist of XhoI-family repetitive sequences. It was found that 10-30% of the DNA in the W chromosome consisted of another repetitive family, EcoRI-family. The 1.2kb repeating unit of the EcoRI-family was cloned and sequenced. Although overall sequence similarity was 68%, their sequence organizations, high level methylation in the genome, and strongly bent conformation were vety similar each other. Protein components showing high affinity binding to these two bent-repetitive sequences were found in the chicken nuclei and were purified partially. 2) Inactive chromatin structure of fibroin H-chain gene : Transcription of fibroin H-chain gene is inactive in the 5th-instar middle silk gland and in the 4th-molting stage posterior silk gland. When isolated nuclei from these inactive tissues were digested with DNaseI at relatively high concentration, the H-chain gene chromatin produced regular patterns of DNA fragments, which was most likely caused by phased nuclesomal arrangement along the repetitive DNA sequences corresponding to the "crystalline" regions in fibroin H-chain.

  51. Introduction of Genes and Chromosomes into Animal Cells and Fertilized Eggs

    MIZUNO Shigeki, YUKI Atsushi, HARATA Masahiko

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B).

    Institution: Tohoku University

    1988 - 1990

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    1) Finding of sex chromosome marker probes (by Mizuno and Harata) : XhoI-0.7kb and EcoRI-1.2kb fragments were cloned from the female chicken genomic DNA. These were repeating units of the W chromosome-specific XhoI- and EcoRI-repetitive DNA families, respectively. Slot blot and in situ hydridization demonstrated that these two clones were reliable probes for DNA-based sexing and to identify W chromosome in a nucleus and a metaphase chromosome set. Similar W chromosome-specific probes were also obtained from turkey and pheasant. 2) Inducible expression of introduced genes in animal cells (by Mizuno and Harata) : Co-transfection of pMMTV-LTR-cat and pMMGR followed by dexamethasone treatment induced CAT gene expression. The glucocortiocoid receptor gene expression from pMMGR was essential for this process in HeLa cells and chicken embryonic fibroblasts. This strategy was applied to inducible expression of nuclear lamina A/C cDNAs. 3) Stability of foreign genes in transgenic mice (by Yuki) : Transgenic mice which received pSV2-gpt-gElA sequences were mated and offsprings were analyzed for the presence of foreign DNA sequences. It was found that the foreign sequences integrated as head-to-tail concatamers were stably inherited but those integrated as head-to-head or tail-to-tail orientations were unstable and lost rather rapidly from the genome.

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