82IQB HANDBOOKIQB HANDBOOKResearch Center for Cellular DynamicsLearn more ▶ P19細胞運命は遺伝情報の発現により決定されます。二重らせんDNA構造（Nature, 171, 737 (1953)）、オペロン説（J.Mol.Biol., 3, 318 (1961)）、遺伝暗号（Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A., 47, 1588 (1961)）など生命情報の維持・変換の原理が見出され、それら原理に基づいた各論研究がその後主流になりました。今後生命現象に関する基本原理の発見は行われるのでしょうか？堀越は、真核生物の転写制御機構研究を行い、世界をリードする経験を重ね、未踏分野であったクロマチン研究に着手しました。真核生物DNAはヌクレオソームが基本構造単位であるため（Science, 184, 868 (1974)）、ヒストンの出現は、遺伝情報制御の基本的枠組みを変えたはずです。新しい枠組みを担う因子を得るため、ヒストンフォールド等を有するTFIIDの機能未知ドメインを用い、類を見ない多種類の新規相互作用因子の単離・機能解析に成功します。それら因子を用いて、染色体機能領域・境界領域の決定機構モデル「Negotiable border model」（Nature Genet., 32, 370 (2002)）、(H3-H4)2四量体からH3-H4二量体への分割活性を見出した「Yawara split model」上で（Nature, 446, 遺伝情報制御の中心因子ヒストンの全アミノ酸に点変異を導入し、機能解析する戦略（GLASP and GLAMP strategies）をとり（Genes Cells, 12, 13 (2007); 14, 1271 (2009)）、テイル領域の化学修飾残基が細胞増殖に影響を与えないという、“Histone code hypothesis”に大きく矛盾する知見を得、ヒストン化学修飾システムが頑強性を有するネットワーク構造であることを見出しました（「Modication web theory」）。また、“Modication web”の基盤となる不定形構造が、情報の受容、処理、伝達を一括し、“web”構造の形成、成長、進化を担う「Signal router theory」を提唱し、真核生物蛋白質の約50%に上る不定形構造の生理的機能の意義を明らかにしました（Genes Cells, 14, 789 (2009)）。ごく最近では、半世紀から一世紀もの間解かれなかった難題「複数のマルチサブユニット複合体中の共通サブユニットの機能を明らかにするには？」「DNAが手に入らない状況で解析が不可能とされる数十億年前の遺伝子制御機構の仕組みは？」等を取り上げ、相次いで解き明かし続けています（Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A., 111, 699-704 (2014)、Sci.Rep., 6, 27922 (2016)、Cell Rep., 21, 3941-3956 (2017)）。● Kimura A, Umehara T, Horikoshi M. Chromosomal gradient of histone acetylation established by Sas2p and Sir2p functions as a shield against gene silencing. Nat Genet. 2002 Nov;32(3):370-7. DOI:10.1038/ng993● Natsume R, Eitoku M, Akai Y, Sano N, Horikoshi M, Senda T. Structure and function of the histone chaperone CIA/ASF1 complexed with histones H3 and H4. Nature. 2007 Mar 15;446(7133):338-41. DOI:10.1038/nature05613● Akai Y, Adachi N, Hayashi Y, Eitoku M, Sano N, Natsume R, Kudo N, Tanokura M, Senda T, Horikoshi M. Structure of the histone chaperone CIA/ASF1-double bromodomain complex linking histone modifications and site-specific histone eviction. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 May 4;107(18):8153-8. DOI:10.1073/pnas.0912509107准教授 堀越 正美 / 薬学博士HORIKOSHI Masami (Ph. D.), Associate Professor事務補佐員 長谷川 恭子 HASEGAWA Kyoko, Assistant ClerkMEMBERACHIEVEMENT発生分化構造研究分野Laboratory of Developmental Biology准教授 堀越 正美 / 薬学博士HORIKOSHI Masami (Ph. D.), Associate Professor専門：遺伝子制御Research : Biochemistry, Molecular Biology, Genetics, Structural Biology, Systems Biology, Evolutionary Biology薬学系研究科Graduate School of Pharmaceutical Sciences,大学院担当:Admission :
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