研究者情報

村上 洋太

教授

Yota Murakami

遺伝子機能の制御機構を知る

化学部門 有機・生命化学分野

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研究テーマ

クロマチン構造を介した遺伝子機能制御機構の解明

研究分野エピジェネティクス, 分子遺伝学, 遺伝・ゲノム動態, 生物化学
キーワードクロマチン, 遺伝子, 染色体, トランスポゾン, ゲノム, セントロメア

研究紹介

生物の遺伝情報はDNAの塩基配列として記録され、その長大なDNAはヒストンと呼ばれる蛋白質に巻きつき、それがさらに折り畳まれクロマチン構造とよばれる構造をとり小さな核中に収納されています。最近の研究から、細胞ごとに異なる遺伝子発現パターンはDNAの折りたたみ方、すなわちクロマチン構造により決定され、一度決まった遺伝子発現のパターンは細胞分裂を経ても極めて安定に維持されます。このようなDNAの塩基配列変化を伴わず「安定な」遺伝子発現の調節を行う仕組みを「エピジェネティクス」と呼びます。エピジェネティクスは細胞の分化だけでなく、がん化や老化に関わり、iPS細胞の作成を初めとする再生医療においても重要な意味があります。私たちがは、遺伝子発現の抑制にかかわるヘテロクロマチンというクロマチン構造を研究対象にしています。ヘテロクロマチンはエピジェネティックな遺伝子発現抑制に関わるだけでなく、遺伝子情報の維持にも深く関わる、重要かつ複雑なクロマチン構造です。
私たちは、高等真核細胞に良く似つつも単純なクロマチン構造をもつ「分裂酵母」をモデルとして選んでいます(図「分裂酵母のヘテロクロマチン」参照。分裂酵母は容易に突然変異体を得ることができます。ヘテロクロマチンに異常を示す沢山の分裂酵母突然変異株を単離することで、ヘテロクロマチンの形成や機能に関わる沢山の遺伝子を見つけています。それぞれの因子がいつ、どこで、どのように働くか、相互にはどのような関係があるのかを、それぞれの蛋白質の生化学的機能解析、変異株でのヘテロクロマチン構造変化の分子生物学的解析、各因子の細胞内の局在の顕微鏡による解析、などなど様々な方法をもちいて、精力的に解析しています。
エピジェネティクスの分野やヘテロクロマチン研究は先述のようにがんや老化、再生医療などに深く関わるだけに、現在多くの研究者の注目を集め競争の激しいホットな研究分野になっています。しかし、対象は複雑で研究はまだその端緒についたところにすぎません。その中で私たちは独自の成果を上げてきたと自負しています。しかし、単に競争に勝つことが目的ではなく、あくまでも自分たちの好奇心をベースに少しでも生命の神秘に迫ることを目指し、日夜研究に励んでいます。

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分裂酵母ヘテロクロマチンの染色像(DNA=青:ヘテロクロマチン=赤)

代表的な研究業績

T. Kajitani, H. Kato, Y. Chikashige, C. Tsutsumi, Y. Hiraoka, H. Kimura, Y. Ohkawa, C. Obuse, D. Hermand, Y. Murakami, Ser7 of RNAPII-CTD facilitates heterochromatin formation by linking ncRNA to RNAi. Proc Natl Acad Sci USA. 114, E11208–E11217 (2017).
S. Suzuki, H. Kato, Y. Suzuki, Y. Chikashige, Y. Hiraoka, H. Kimura, K. Nagao, C. Obuse, S. Takahata, Y. Murakami, Histone H3K36 trimethylation is essential for multiple silencing mechanisms in fission yeast. Nucleic Acids Res. 44, 4147–4162 (2016).
K. Kawakami, A. Hayashi, J.-I. Nakayama, Y. Murakami, A novel RNAi protein, Dsh1, assembles RNAi machinery on chromatin to amplify heterochromatic siRNA. Genes Dev. 26, 1811–1824 (2012).
A. Shimada, K. Dohke, M. Sadaie, K. Shinmyozu, J.-I. Nakayama, T. Urano, Y. Murakami, Phosphorylation of Swi6/HP1 regulates transcriptional gene silencing at heterochromatin. Genes Dev. 23, 18–23 (2009).
H. Kato, D. B. Goto, R. A. Martienssen, T. Urano, K. Furukawa, Y. Murakami, RNA polymerase II is required for RNAi-dependent heterochromatin assembly. Science. 309, 467–469 (2005).
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自己紹介

大阪出身で大学から京都で長く暮らした、生粋の関西人。最近はランニングに凝り、フルマラソンサブ3.5を夢見ているが寄る年波に勝てるかが勝負。

学歴・職歴1981年 京都大学理学部卒業
1983年 京都大学理学研究科生物物理学教室修士課程修了
1987年 京都大学理学研究科生物物理学教室博士後期課程修了(理学博士)
1987-1990年 京都大学ウイルス研究所博士研究員(日本学術振興会特別研究員)
1990-1993年 米国スローンケタリング記念がんセンター博士研究員
1993-2007年 京都大学ウイルス研究所助教授
2007-2009年 京都大学ウイルス研究所准教授
2009年-現職
居室理学部7号館 7-2-08号室