エピジェネティクス制御研究チーム|理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)

エピジェネティクス制御研究チーム

チームリーダー

梅原 崇史Ph.D.

研究室主宰者の写真

  • 拠点:横浜/西研究棟W221
  • E-mail:takashi.umehara[at]riken.jp[at]を@に変えてください

「後付け」の生命情報を望みどおりに変える

研究内容

エピジェネティクス(後成遺伝学)は、先天的な遺伝情報に「後付け」される生命情報に取り組む研究分野です。この「後付け」の主な実体は、クロマチンと呼ばれるゲノムDNA とヒストンタンパク質の複合体に対する化学修飾です。エピジェネティクスは癌やiPS 細胞、寿命の制御に関わることから、創薬や再生医療、アンチエイジングの分子標的として注目を集めています。私たちの研究室では、ヒトのエピジェネティクスの情報を精密に再現・検出・制御する技術の開発を通して、疾患やiPS 細胞、抗老化を望みどおりに操作することをめざします。

エピジェネティクスの再現
設計通りにアセチル化されたタンパク質の合成技術。この技術により、転写活性なクロマチンを試験管内で精密に再現することができる。

エピジェネティクスの検出
ヒストンH4 テイルの2 残基のアセチル化を検出する抗体の開発。この抗体を用いて、転写が超活性化したクロマチンを1 ヌクレオソーム分解能で検出することができる。

エピジェネティクスの制御
タンパク質の構造に基づいて開発したヒストン脱メチル化酵素阻害剤S2101。この化合物はエピジェネティクス制御試薬として市販されている。

研究テーマ

  • エピジェネティクスの試験管内再構成とその応用(合成生物学)
  • エピジェネティクスの分子基盤と制御機構の理解(構造生物学)
  • エピジェネティクスと遺伝情報の制御分子の開発(創薬研究)

主要論文

  • Wakamori M, Okabe K, Ura K, et al.
    Quantification of the effect of site-specific histone acetylation on chromatin transcription rate.
    Nucleic Acids Research gkaa1050 (2020) doi: 10.1093/nar/gkaa1050
  • Takahashi R, Sakamoto K, Umezawa N, et al.
    Chemoselective arylation of dialkyl diselenides and its application to synthesis of a ε-N,N,N-trimethyllysine derivative.
    European Journal of Organic Chemistry 2020. 6649-6652 (2020) doi: 10.1002/ejoc.202001208
  • Wu HD, Kikuchi M, Dagliyan O, et al.
    Rational design and implementation of a chemically inducible hetero-trimerization system.
    Nature Methods 17. 928-936 (2020) doi: 10.1038/s41592-020-0913-x
  • Furukawa A, Wakamori M, Arimura Y, et al.
    Acetylated histone H4 tail enhances histone H3 tail acetylation by altering their mutual dynamics in the nucleosome.
    Proceedings of the National Academy of Sciences USA 117. 19661-19663 (2020) doi: 10.1073/pnas.2010506117
  • Aoki D, Awazu A, Fujii M, et al.
    Ultrasensitive change in nucleosome binding by multiple phosphorylations to the intrinsically disordered region of the histone chaperone FACT.
    Journal of Molecular Biology 432. 4637-4657 (2020) doi: 10.1016/j.jmb.2020.06.011
  • Shirai F, Mizutani A, Yashiroda Y, et al.
    Design and discovery of an orally efficacious spiroindoline-based tankyrase inhibitor for the treatment of colon cancer.
    Journal of Medicinal Chemistry 63. 4183-4204 (2020) doi: 10.1021/acs.jmedchem.0c00045
  • Niwa H, Sato S, Handa N, et al.
    Development and structural evaluation of N-alkylated trans-2-phenylcyclopropylmine-based LSD1 inhibitors.
    ChemMedChem 15. 787-793 (2020) doi: 10.1002/cmdc.202000014
  • Shirai F, Tsumura T, Yashiroda Y, et al.
    Discovery of novel spiroindoline derivatives as selective tankyrase inhibitors.
    Journal of Medicinal Chemistry 62. 3407-3427 (2019) doi: 10.1021/acs.jmedchem.8b01888
  • Saito S, Kikuchi J, Koyama D, et al.
    Eradication of central nervous system leukemia of T-cell origin with a brain-permeable LSD1 inhibitor.
    Clinical Cancer Research 25. 1601-1611 (2019) doi: 10.1158/1078-0432.CCR-18-0919
  • Handoko L, Kaczkowski B, Hon CC, et al.
    JQ1 affects BRD2-dependent and independent transcription regulation without disrupting H4-hyperacetylated chromatin states.
    Epigenetics 13. 410-431 (2018) doi: 10.1080/15592294.2018.1469891

業績一覧

メンバー

梅原 崇史チームリーダー takashi.umehara[at]riken.jp CV
丹羽 英明上級技師* hideaki.niwa[at]riken.jp
菊地 正樹研究員 masaki.kikuchi[at]riken.jp
DAS Nando Dulal研究員 nando.das[at]riken.jp
森田 鋭技師 satoshi.morita[at]riken.jp
若森 昌聡技師 masatoshi.wakamori[at]riken.jp
佐藤 心技師 shin.sato[at]riken.jp
渡邉 寿美技師 hisami.watanabe[at]riken.jp
青木 大将研修生 daisuke.aoki[at]riken.jp
斉藤 由紀アシスタント yuki.saito[at]riken.jp

*:兼務/ [at]を@に変えてください

研究者 Q & A

Q研究の道を選んだきっかけは何ですか?

父が研究者だったこと

Q研究を通して究極的に何を知りたいですか?

不治の病をどこまでどうやって治せるのか

Q研究の最大の魅力は何ですか?

不可能だったことを可能にすること

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