2026/04/08 更新

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カクタニ　テツジ
角谷　徹仁
KAKUTANI TETSUJI
所属
生命理工学院 研究員
職名
研究員
外部リンク

学位

  • 理学博士 （ 京都大学 ）

研究キーワード

  • エピジェネティクス

  • 染色体動態

  • DNAメチル化

  • トランスポゾン

  • 遺伝学

研究分野

  • ライフサイエンス / ゲノム生物学

  • ライフサイエンス / 遺伝学

学歴

  • 京都大学   大学院理学研究科   植物学教室

    - 1987年

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    国名： 日本国

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  • 京都大学   理学部

    - 1982年

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    国名： 日本国

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経歴

  • 国立遺伝学研究所 特命教授

    2025年5月 - 現在

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  • 東京大学 大学院理学系研究科 教授

    2015年10月 - 2025年3月

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  • 国立遺伝学研究所   教授

    2005年4月 - 2020年9月

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  • 国立遺伝学研究所   助教授

    2000年4月 - 2005年3月

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  • 農業生物資源研究所   主任研究官

    1992年4月 - 2000年3月

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  • 農業生物資源研究所   研究室員

    1987年4月 - 1992年3月

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所属学協会

委員歴

  • 日本遺伝学会   会長  

    2025年4月 - 現在   

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  • 日本遺伝学会   評議員  

    2023年4月 - 2025年3月   

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  • 科学技術振興機構 (JST)   さきがけ・CREST 複合領域「ゲノムスケールのDNA設計・合成による細胞制御技術の創出」領域アドバイザー  

    2018年 - 現在   

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  • 日本遺伝学会   評議員  

    2017年 - 2020年   

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    団体区分：学協会

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  • Editorial Board of Genes & Genetic Systems  

    2016年 - 現在   

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  • 科学技術振興機構 (JST)   さきがけ「フィールドにおける植物の生命現象の制御に向けた次世代基盤技術の創出」領域アドバイザー  

    2015年 - 2021年   

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  • 日本遺伝学会   評議員  

    2011年 - 2014年   

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    団体区分：学協会

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  • 科学技術振興機構 (JST)   さきがけ「エピジェネティクスの制御と生命機能」領域アドバイザー  

    2009年 - 2015年   

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  • Associate Editor of PLoS Genetics  

    2008年 - 2015年   

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    団体区分：その他

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  • 日本エピジェネティクス研究会   幹事  

    2007年 - 現在   

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論文

  • Comparative characterization of chromatin-targeting mechanisms across seven H3K4 methyltransferases in Arabidopsis. 国際誌

    Satoyo Oya, Susumu Uehara, Hideko Watabe, Juliarni, Yutaka Kodama, Shusei Mori, Akihisa Osakabe, Naoto Tanaka, Takumi Noyori, Mayumi Takahashi, Mika Nomoto, Yasuomi Tada, Tetsuji Kakutani, Soichi Inagaki

    Plant communications   101694 - 101694   2026年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Methylation of histone H3 at lysine 4 (H3K4me) marks transcribed elements of the eukaryotic genome, and its distribution dynamically changes through developmental stages and in response to environmental factors. These dynamic regulatory changes are achieved by the combinatorial action of H3K4me methyltransferases, with multi-cellular organisms carrying multiple copies of these enzymes. The model plant Arabidopsis has at least seven H3K4 methyltransferase genes. Here, we comparatively analyze the seven H3K4 methyltransferases using epigenomics and biochemical approaches to better understand the mechanisms underlying their target specificity. Our findings, in combination with previous work, show that ATX1 to ATX5 (Trx/Trr-type methyltransferases) localize to loci with distinct sets of chromatin modifications and DNA motifs, which differ among the various ATX proteins. Notably, ATX3 localizes to the binding motifs of ASR3 and RAP2.11 transcriptional factors and directly interacts with these TFs. ATXR7 (Set1-type) and ATXR3 (non-canonical H3K4 methyltransferase) co-localize with the transcriptional machinery, suggesting co-transcriptional mechanisms of action for these enzymes. Interestingly, ATXR3, the major H3K4me3 methyltransferase in Arabidopsis, appears to form a protein complex independent of COMPASS, indicating that the regulatory mechanisms of H3K4me3 have diverged between plants and animals. Our work provides a foundation for understanding the chromatin targeting of H3K4 methyltransferases in plants and highlights significant differences in H3K4me3 regulation between plants and other eukaryotes.

    DOI： 10.1016/j.xplc.2026.101694

    PubMed

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  • H3K4me2 orchestrates H2A.Z and Polycomb repressive marks in Arabidopsis 査読

    Takumi Noyori, Shusei Mori, Satoyo Oya, Haruki Nishio, Hiroshi Kudoh, Soichi Inagaki, Tetsuji Kakutani

    Nature Communications   16 ( 1 )   2025年11月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/s41467-025-66645-4

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    その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41467-025-66645-4

  • Centrophilic retrotransposon integration via CENH3 chromatin in Arabidopsis 査読

    Sayuri Tsukahara, Alexandros Bousios, Estela Perez-Roman, Sota Yamaguchi, Basile Leduque, Aimi Nakano, Matthew Naish, Akihisa Osakabe, Atsushi Toyoda, Hidetaka Ito, Alejandro Edera, Sayaka Tominaga, Juliarni, Kae Kato, Shoko Oda, Soichi Inagaki, Zdravko Lorković, Kiyotaka Nagaki, Frédéric Berger, Akira Kawabe, Leandro Quadrana, Ian Henderson, Tetsuji Kakutani

    Nature   2025年1月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    DOI： 10.1038/s41586-024-08319-7

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    その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41586-024-08319-7

  • Retrotransposon addiction promotes centromere function via epigenetically activated small RNAs 査読

    Atsushi Shimada, Jonathan Cahn, Evan Ernst, Jason Lynn, Daniel Grimanelli, Ian Henderson, Tetsuji Kakutani, Robert A. Martienssen

    Nature Plants   2024年9月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Retrotransposons have invaded eukaryotic centromeres in cycles of repeat expansion and purging, but the function of centromeric retrotransposons has remained unclear. In Arabidopsis, centromeric ATHILA retrotransposons give rise to epigenetically activated short interfering RNAs in mutants in DECREASE IN DNA METHYLATION1 (DDM1). Here we show that mutants that lose both DDM1 and RNA-dependent RNA polymerase have pleiotropic developmental defects and mis-segregate chromosome 5 during mitosis. Fertility and segregation defects are epigenetically inherited with centromere 5, and can be rescued by directing artificial small RNAs to ATHILA5 retrotransposons that interrupt tandem satellite repeats. Epigenetically activated short interfering RNAs promote pericentromeric condensation, chromosome cohesion and chromosome segregation in mitosis. We propose that insertion of ATHILA silences centromeric transcription, while simultaneously making centromere function dependent on retrotransposon small RNAs in the absence of DDM1. Parallels are made with the fission yeast Schizosaccharomyces pombe, where chromosome cohesion depends on RNA interference, and with humans, where chromosome segregation depends on both RNA interference and HELLSDDM1.

    DOI： 10.1038/s41477-024-01773-1

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    その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41477-024-01773-1

  • Molecular and structural basis of the chromatin remodeling activity by Arabidopsis DDM1. 査読 国際誌

    Akihisa Osakabe, Yoshimasa Takizawa, Naoki Horikoshi, Suguru Hatazawa, Lumi Negishi, Shoko Sato, Frédéric Berger, Tetsuji Kakutani, Hitoshi Kurumizaka

    Nature communications   15 ( 1 )   5187 - 5187   2024年7月

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The histone H2A variant H2A.W occupies transposons and thus prevents access to them in Arabidopsis thaliana. H2A.W is deposited by the chromatin remodeler DDM1, which also promotes the accessibility of chromatin writers to heterochromatin by an unknown mechanism. To shed light on this question, we solve the cryo-EM structures of nucleosomes containing H2A and H2A.W, and the DDM1-H2A.W nucleosome complex. These structures show that the DNA end flexibility of the H2A nucleosome is higher than that of the H2A.W nucleosome. In the DDM1-H2A.W nucleosome complex, DDM1 binds to the N-terminal tail of H4 and the nucleosomal DNA and increases the DNA end flexibility of H2A.W nucleosomes. Based on these biochemical and structural results, we propose that DDM1 counters the low accessibility caused by nucleosomes containing H2A.W to enable the maintenance of repressive epigenetic marks on transposons and prevent their activity.

    DOI： 10.1038/s41467-024-49465-w

    PubMed

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  • Cotranscriptional demethylation induces global loss of H3K4me2 from active genes in Arabidopsis 査読

    Shusei Mori, Satoyo Oya, Mayumi Takahashi, Kazuya Takashima, Soichi Inagaki, Tetsuji Kakutani

    The EMBO Journal   42   e113798   2023年10月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：EMBO  

    Abstract

    Based on studies of animals and yeasts, methylation of histone H3 lysine 4 (H3K4me1/2/3, for mono‐, di‐, and tri‐methylation, respectively) is regarded as the key epigenetic modification of transcriptionally active genes. In plants, however, H3K4me2 correlates negatively with transcription, and the regulatory mechanisms of this counterintuitive H3K4me2 distribution in plants remain largely unexplored. A previous genetic screen for factors regulating plant regeneration identified Arabidopsis LYSINE‐SPECIFIC DEMETHYLASE 1‐LIKE 3 (LDL3), which is a major H3K4me2 demethylase. Here, we show that LDL3‐mediated H3K4me2 demethylation depends on the transcription elongation factor Paf1C and phosphorylation of the C‐terminal domain (CTD) of RNA polymerase II (RNAPII). In addition, LDL3 binds to phosphorylated RNAPII. These results suggest that LDL3 is recruited to transcribed genes by binding to elongating RNAPII and demethylates H3K4me2 cotranscriptionally. Importantly, the negative correlation between H3K4me2 and transcription is significantly attenuated in the ldl3 mutant, demonstrating the genome‐wide impacts of the transcription‐driven LDL3 pathway to control H3K4me2 in plants. Our findings implicate H3K4me2 demethylation in plants as chromatin records of transcriptional activity, which ensures robust gene control.

    DOI： 10.15252/embj.2023113798

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  • Arms race between anti‐silencing and RdDM in noncoding regions of transposable elements 査読

    Taku Sasaki, Kae Kato, Aoi Hosaka, Yu Fu, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Yoshiaki Tarutani, Tetsuji Kakutani

    EMBO Reports   24 ( 8 )   e56678   2023年6月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：EMBO  

    DOI： 10.15252/embr.202256678

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  • Tandemly repeated genes promote RNAi-mediated heterochromatin formation via an antisilencing factor, Epe1, in fission yeast 査読

    Takahiro Asanuma, Soichi Inagaki, Tetsuji Kakutani, Hiroyuki Aburatani, Yota Murakami

    Genes & Development   36   1 - 15   2022年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Cold Spring Harbor Laboratory  

    In most eukaryotes, constitutive heterochromatin, defined by histone H3 lysine 9 methylation (H3K9me), is enriched on repetitive DNA, such as pericentromeric repeats and transposons. Furthermore, repetitive transgenes also induce heterochromatin formation in diverse model organisms. However, the mechanisms that promote heterochromatin formation at repetitive DNA elements are still not clear. Here, using fission yeast, we show that tandemly repeated mRNA genes promote RNA interference (RNAi)-mediated heterochromatin formation in cooperation with an antisilencing factor, Epe1. Although the presence of tandemly repeated genes itself does not cause heterochromatin formation, once complementary small RNAs are artificially supplied intrans, the RNAi machinery assembled on the repeated genes starts producing cognate small RNAs incisto autonomously maintain heterochromatin at these sites. This “repeat-induced RNAi” depends on the copy number of repeated genes and Epe1, which is known to remove H3K9me and derepress the transcription of genes underlying heterochromatin. Analogous to repeated genes, the DNA sequence underlying constitutive heterochromatin encodes widespread transcription start sites (TSSs), from which Epe1 activates ncRNA transcription to promote RNAi-mediated heterochromatin formation. Our results suggest that when repetitive transcription units underlie heterochromatin, Epe1 generates sufficient transcripts for the activation of RNAi without disruption of heterochromatin.

    DOI： 10.1101/gad.350129.122

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  • Transcription-coupled and epigenome-encoded mechanisms direct H3K4 methylation 査読

    Satoyo Oya, Mayumi Takahashi, Kazuya Takashima, Tetsuji Kakutani, Soichi Inagaki

    Nature Communications   13 ( 1 )   4521   2022年8月

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    担当区分：責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Mono-, di-, and trimethylation of histone H3 lysine 4 (H3K4me1/2/3) are associated with transcription, yet it remains controversial whether H3K4me1/2/3 promote or result from transcription. Our previous characterizations of Arabidopsis H3K4 demethylases suggest roles for H3K4me1 in transcription. However, the control of H3K4me1 remains unexplored in Arabidopsis, in which no methyltransferase for H3K4me1 has been identified. Here, we identify three Arabidopsis methyltransferases that direct H3K4me1. Analyses of their genome-wide localization using ChIP-seq and machine learning reveal that one of the enzymes cooperates with the transcription machinery, while the other two are associated with specific histone modifications and DNA sequences. Importantly, these two types of localization patterns are also found for the other H3K4 methyltransferases in Arabidopsis and mice. These results suggest that H3K4me1/2/3 are established and maintained via interplay with transcription as well as inputs from other chromatin features, presumably enabling elaborate gene control.

    DOI： 10.1038/s41467-022-32165-8

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    その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41467-022-32165-8

  • Fast co-evolution of anti-silencing systems shapes the invasiveness of Mu-like DNA transposons in eudicots. 査読 国際誌

    Taku Sasaki, Kyudo Ro, Erwann Caillieux, Riku Manabe, Grégoire Bohl-Viallefond, Pierre Baduel, Vincent Colot, Tetsuji Kakutani, Leandro Quadrana

    The EMBO Journal   41 ( 8 )   e110070   2022年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Transposable elements (TEs) constitute a major threat to genome stability and are therefore typically silenced by epigenetic mechanisms. In response, some TEs have evolved counteracting systems to suppress epigenetic silencing. In the model plant Arabidopsis thaliana, two such anti-silencing systems have been identified and found to be mediated by the VANC DNA-binding proteins encoded by VANDAL transposons. Here, we show that anti-silencing systems have rapidly diversified since their origin in eudicots by gaining and losing VANC-containing domains, such as DUF1985, DUF287, and Ulp1, as well as target sequence motifs. We further demonstrate that these motifs determine anti-silencing specificity by sequence, density, and helical periodicity. Moreover, such rapid diversification yielded at least 10 distinct VANC-induced anti-silencing systems in Arabidopsis. Strikingly, anti-silencing of non-autonomous VANDALs, which can act as reservoirs of 24-nt small RNAs, is critical to prevent the demise of cognate autonomous TEs and to ensure their propagation. Our findings illustrate how complex co-evolutionary dynamics between TEs and host suppression pathways have shaped the emergence of new epigenetic control mechanisms.

    DOI： 10.15252/embj.2021110070

    PubMed

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  • Local and global crosstalk among heterochromatin marks drives DNA methylome patterning in Arabidopsis. 査読 国際誌

    Taiko Kim To, Chikae Yamasaki, Shoko Oda, Sayaka Tominaga, Akie Kobayashi, Yoshiaki Tarutani, Tetsuji Kakutani

    Nature Communications   13 ( 1 )   861 - 861   2022年2月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Transposable elements (TEs) are robustly silenced by multiple epigenetic marks, but dynamics of crosstalk among these marks remains enigmatic. In Arabidopsis, TEs are silenced by cytosine methylation in both CpG and non-CpG contexts (mCG and mCH) and histone H3 lysine 9 methylation (H3K9me). While mCH and H3K9me are mutually dependent for their maintenance, mCG and mCH/H3K9me are independently maintained. Here, we show that establishment, rather than maintenance, of mCH depends on mCG, accounting for the synergistic colocalization of these silent marks in TEs. When mCG is lost, establishment of mCH is abolished in TEs. mCG also guides mCH in active genes, though the resulting mCH/H3K9me is removed thereafter. Unexpectedly, targeting efficiency of mCH depends on relative, rather than absolute, levels of mCG within the genome, suggesting underlying global negative controls. We propose that local positive feedback in heterochromatin dynamics, together with global negative feedback, drive robust and balanced DNA methylome patterning.

    DOI： 10.1038/s41467-022-28468-5

    PubMed

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  • The genetic and epigenetic landscape of the Arabidopsis centromeres. 査読 国際誌

    Matthew Naish, Michael Alonge, Piotr Wlodzimierz, Andrew J Tock, Bradley W Abramson, Anna Schmücker, Terezie Mandáková, Bhagyshree Jamge, Christophe Lambing, Pallas Kuo, Natasha Yelina, Nolan Hartwick, Kelly Colt, Lisa M Smith, Jurriaan Ton, Tetsuji Kakutani, Robert A Martienssen, Korbinian Schneeberger, Martin A Lysak, Frédéric Berger, Alexandros Bousios, Todd P Michael, Michael C Schatz, Ian R Henderson

    Science   374 ( 6569 )   eabi7489   2021年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    [Figure: see text].

    DOI： 10.1126/science.abi7489

    PubMed

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  • H3K27me3 demethylases alter HSP22 and HSP17.6C expression in response to recurring heat in Arabidopsis. 査読 国際誌

    Nobutoshi Yamaguchi, Satoshi Matsubara, Kaori Yoshimizu, Motohide Seki, Kouta Hamada, Mari Kamitani, Yuko Kurita, Yasuyuki Nomura, Kota Nagashima, Soichi Inagaki, Takamasa Suzuki, Eng-Seng Gan, Taiko To, Tetsuji Kakutani, Atsushi J Nagano, Akiko Satake, Toshiro Ito

    Nature Communications   12 ( 1 )   3480 - 3480   2021年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Acclimation to high temperature increases plants' tolerance of subsequent lethal high temperatures. Although epigenetic regulation of plant gene expression is well studied, how plants maintain a memory of environmental changes over time remains unclear. Here, we show that JUMONJI (JMJ) proteins, demethylases involved in histone H3 lysine 27 trimethylation (H3K27me3), are necessary for Arabidopsis thaliana heat acclimation. Acclimation induces sustained H3K27me3 demethylation at HEAT SHOCK PROTEIN22 (HSP22) and HSP17.6C loci by JMJs, poising the HSP genes for subsequent activation. Upon sensing heat after a 3-day interval, JMJs directly reactivate these HSP genes. Finally, jmj mutants fail to maintain heat memory under fluctuating field temperature conditions. Our findings of an epigenetic memory mechanism involving histone demethylases may have implications for environmental adaptation of field plants.

    DOI： 10.1038/s41467-021-23766-w

    PubMed

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  • The chromatin remodeler DDM1 prevents transposon mobility through deposition of histone variant H2A.W 査読 国際誌

    Akihisa Osakabe, Bhagyshree Jamge, Elin Axelsson, Sean A. Montgomery, Svetlana Akimcheva, Annika Luisa Kuehn, Rahul Pisupati, Zdravko J. Lorković, Ramesh Yelagandula, Tetsuji Kakutani, Frédéric Berger

    Nature Cell Biology   23 ( 4 )   391 - 400   2021年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Mobile transposable elements (TEs) not only participate in genome evolution but also threaten genome integrity. In healthy cells, TEs that encode all of the components that are necessary for their mobility are specifically silenced, yet the precise mechanism remains unknown. Here, we characterize the mechanism used by a conserved class of chromatin remodelers that prevent TE mobility. In the Arabidopsis chromatin remodeler DECREASE IN DNA METHYLATION 1 (DDM1), we identify two conserved binding domains for the histone variant H2A.W, which marks plant heterochromatin. DDM1 is necessary and sufficient for the deposition of H2A.W onto potentially mobile TEs, yet does not act on TE fragments or host protein-coding genes. DDM1-mediated H2A.W deposition changes the properties of chromatin, resulting in the silencing of TEs and, therefore, prevents their mobility. This distinct mechanism provides insights into the interplay between TEs and their host in the contexts of evolution and disease, and potentiates innovative strategies for targeted gene silencing.

    DOI： 10.1038/s41556-021-00658-1

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    その他リンク： http://www.nature.com/articles/s41556-021-00658-1

  • Chromatin-based mechanisms to coordinate convergent overlapping transcription 査読 国際誌

    Soichi Inagaki, Mayumi Takahashi, Kazuya Takashima, Satoyo Oya, Tetsuji Kakutani

    Nature Plants   7 ( 3 )   295 - 302   2021年3月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    In eukaryotic genomes, the transcription units of genes often overlap with other protein-coding and/or noncoding transcription units1,2. In such intertwined genomes, the coordinated transcription of nearby or overlapping genes would be important to ensure the integrity of genome function3-6; however, the mechanisms underlying this coordination are largely unknown. Here, we show in Arabidopsis thaliana that genes with convergent orientation of transcription are major sources of antisense transcripts and that these genes transcribed on both strands are regulated by a putative Lysine-Specific Demethylase 1 family histone demethylase, FLOWERING LOCUS D (FLD)7,8. Our genome-wide chromatin profiling revealed that FLD, as well as its associating factor LUMINIDEPENDENS9, downregulates histone H3K4me1 in regions with convergent overlapping transcription. FLD localizes to actively transcribed genes, where it colocalizes with elongating RNA polymerase II phosphorylated at the Ser2 or Ser5 sites. Genome-wide transcription analyses suggest that FLD-mediated H3K4me1 removal negatively regulates the transcription of genes with high levels of antisense transcription. Furthermore, the effect of FLD on transcription dynamics is antagonized by DNA topoisomerase I. Our study reveals chromatin-based mechanisms to cope with overlapping transcription, which may occur by modulating DNA topology. This global mechanism to cope with overlapping transcription could be co-opted for specific epigenetic processes, such as cellular memory of responses to the environment10.

    DOI： 10.1038/s41477-021-00868-3

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    その他リンク： http://www.nature.com/articles/s41477-021-00868-3

  • RNA interference-independent reprogramming of DNA methylation in Arabidopsis 査読 国際誌

    Taiko Kim To, Yuichiro Nishizawa, Soichi Inagaki, Yoshiaki Tarutani, Sayaka Tominaga, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Frédéric Berger, Tetsuji Kakutani

    Nature Plants   6 ( 12 )   1455 - 1467   2020年12月

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    DNA methylation is important for silencing transposable elements (TEs) in diverse eukaryotes, including plants. In plant genomes, TEs are silenced by methylation of histone H3 lysine 9 (H3K9) and cytosines in both CG and non-CG contexts. The role of RNA interference (RNAi) in establishing TE-specific silent marks has been extensively studied, but the importance of RNAi-independent pathways remains largely unexplored. Here, we directly investigated transgenerational de novo DNA methylation of TEs after the loss of silent marks. Our analyses uncovered potent and precise RNAi-independent pathways for recovering non-CG methylation and H3K9 methylation in most TE genes (that is, coding regions within TEs). Characterization of a subset of TE genes without the recovery revealed the effects of H3K9 demethylation, replacement of histone H2A variants and their interaction with CG methylation, together with feedback from transcription. These chromatin components are conserved among eukaryotes and may contribute to chromatin reprogramming in a conserved manner.

    DOI： 10.1038/s41477-020-00810-z

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    その他リンク： http://www.nature.com/articles/s41477-020-00810-z

  • DNA methylation is reconfigured at the onset of reproduction in rice shoot apical meristem 査読 国際誌

    Asuka Higo, Noriko Saihara, Fumihito Miura, Yoko Higashi, Megumi Yamada, Shojiro Tamaki, Tasuku Ito, Yoshiaki Tarutani, Tomoaki Sakamoto, Masayuki Fujiwara, Tetsuya Kurata, Yoichiro Fukao, Satoru Moritoh, Rie Terada, Toshinori Kinoshita, Takashi Ito, Tetsuji Kakutani, Ko Shimamoto, Hiroyuki Tsuji

    Nature Communications   11 ( 1 )   4079 - 4079   2020年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    DNA methylation is an epigenetic modification that specifies the basic state of pluripotent stem cells and regulates the developmental transition from stem cells to various cell types. In flowering plants, the shoot apical meristem (SAM) contains a pluripotent stem cell population which generates the aerial part of plants including the germ cells. Under appropriate conditions, the SAM undergoes a developmental transition from a leaf-forming vegetative SAM to an inflorescence- and flower-forming reproductive SAM. While SAM characteristics are largely altered in this transition, the complete picture of DNA methylation remains elusive. Here, by analyzing whole-genome DNA methylation of isolated rice SAMs in the vegetative and reproductive stages, we show that methylation at CHH sites is kept high, particularly at transposable elements (TEs), in the vegetative SAM relative to the differentiated leaf, and increases in the reproductive SAM via the RNA-dependent DNA methylation pathway. We also show that half of the TEs that were highly methylated in gametes had already undergone CHH hypermethylation in the SAM. Our results indicate that changes in DNA methylation begin in the SAM long before germ cell differentiation to protect the genome from harmful TEs.

    DOI： 10.1038/s41467-020-17963-2

    PubMed

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    その他リンク： http://www.nature.com/articles/s41467-020-17963-2

  • Removal of repressive histone marks creates epigenetic memory of recurring heat in Arabidopsis 査読 国際誌

    Nobutoshi Yamaguchi, Satoshi Matsubara, Kaori Yoshimizu, Motohide Seki, Kouta Hamada, Mari Kamitani, Yuko Kurita, Soichi Inagaki, Takamasa Suzuki, Eng-Seng Gan, Taiko To, Tetsuji Kakutani, Atsushi J. Nagano, Akiko Satake, Toshiro Ito

    BioRxiv   2020年5月

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    記述言語：日本語  

    DOI： 10.1101/2020.05.10.086611

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  • Primed histone demethylation regulates shoot regenerative competency 査読

    Hiroya Ishihara, Kaoru Sugimoto, Paul T. Tarr, Haruka Temman, Satoshi Kadokura, Yayoi Inui, Takuya Sakamoto, Taku Sasaki, Mitsuhiro Aida, Takamasa Suzuki, Soichi Inagaki, Kengo Morohashi, Motoaki Seki, Tetsuji Kakutani, Elliot M. Meyerowitz, Sachihiro Matsunaga

    Nature Communications   10 ( 1 )   2019年12月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Acquisition of pluripotency by somatic cells is a striking process that enables multicellular organisms to regenerate organs. This process includes silencing of genes to erase original tissue memory and priming of additional cell type specification genes, which are then poised for activation by external signal inputs. Here, through analysis of genome-wide histone modifications and gene expression profiles, we show that a gene priming mechanism involving LYSINE-SPECIFIC DEMETHYLASE 1-LIKE 3 (LDL3) specifically eliminates H3K4me2 during formation of the intermediate pluripotent cell mass known as callus derived from Arabidopsis root cells. While LDL3-mediated H3K4me2 removal does not immediately affect gene expression, it does facilitate the later activation of genes that act to form shoot progenitors when external cues lead to shoot induction. These results give insights into the role of H3K4 methylation in plants, and into the primed state that provides plant cells with high regenerative competency.

    DOI： 10.1038/s41467-019-09386-5

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    その他リンク： http://www.nature.com/articles/s41467-019-09386-5

  • Seasonal stability and dynamics of DNA methylation in plants in a natural environment. 査読

    Ito T, Nishio H, Tarutani Y, Emura N, Honjo MN, Toyoda A, Fujiyama A, Kakutani T, Kudoh H

    Genes   10 ( 7 )   544   2019年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Genome defense against integrated organellar DNA fragments from plastids into plant nuclear genomes through DNA methylation. 査読 国際誌

    Takanori Yoshida, Hazuka Y Furihata, Taiko Kim To, Tetsuji Kakutani, Akira Kawabe

    Scientific reports   9 ( 1 )   2060 - 2060   2019年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Nuclear genomes are always faced with the modification of themselves by insertions and integrations of foreign DNAs and intrinsic parasites such as transposable elements. There is also substantial number of integrations from symbiotic organellar genomes to their host nuclear genomes. Such integration might have acted as a beneficial mutation during the evolution of symbiosis, while most of them have more or less deleterious effects on the stability of current genomes. Here we report the pattern of DNA substitution and methylation on organellar DNA fragments integrated from plastid into plant nuclear genomes. The genome analyses of 17 plants show homology-dependent DNA substitution bias. A certain number of these sequences are DNA methylated in the nuclear genome. The intensity of DNA methylation also decays according to the increase of relative evolutionary times after being integrated into nuclear genomes. The methylome data of epigenetic mutants shows that the DNA methylation of organellar DNA fragments in nuclear genomes are mainly dependent on the methylation maintenance machinery, while other mechanisms may also affect on the DNA methylation level. The DNA methylation on organellar DNA fragments may contribute to maintaining the genome stability and evolutionary dynamics of symbiotic organellar and their host's genomes.

    DOI： 10.1038/s41598-019-38607-6

    PubMed

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  • Histone acetylation orchestrates wound-induced transcriptional activation and cellular reprogramming in Arabidopsis 査読 国際誌

    Bart Rymen, Ayako Kawamura, Alice Lambolez, Soichi Inagaki, Arika Takebayashi, Akira Iwase, Yuki Sakamoto, Kaori Sako, David S. Favero, Momoko Ikeuchi, Takamasa Suzuki, Motoaki Seki, Tetsuji Kakutani, François Roudier, Keiko Sugimoto

    Communications Biology   2   404 - 404   2019年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/s42003-019-0646-5

    PubMed

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  • DNA methylation diversification at the integrated organellar DNA-like sequence 査読

    Yoshida, T, Tarutani, Y, Kakutani, T, Kawabe, A

    Genes   9 ( 12 )   602   2018年12月

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    記述言語：英語  

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  • Evolution of sequence-specific anti-silencing systems in Arabidopsis 査読 国際誌

    Aoi Hosaka, Raku Saito, Kazuya Takashima, Taku Sasaki, Yu Fu, Akira Kawabe, Tasuku Ito, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Yoshiaki Tarutani, Tetsuji Kakutani

    Nature Communications   8 ( 1 )   2161 - 2161   2017年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/s41467-017-02150-7

    Web of Science

    PubMed

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    その他リンク： http://www.nature.com/articles/s41467-017-02150-7

  • The histone H3 variant H3.3 regulates gene body DNA methylation in Arabidopsis thaliana 査読

    Heike Wollmann, Hume Stroud, Ramesh Yelagandula, Yoshiaki Tarutani, Danhua Jiang, Li Jing, Bhagyshree Jamge, Hidenori Takeuchi, Sarah Holec, Xin Nie, Tetsuji Kakutani, Steven E. Jacobsen, Frederic Berger

    Genome Biology   18   94   2017年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/s13059-017-1221-3

    Web of Science

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  • Gene-body chromatin modification dynamics mediate epigenome differentiation in Arabidopsis 査読

    Inagaki S, Takahashi M, Hosaka A, Ito T, Toyoda A, Fujiyama A, Tarutani Y, Kakutani T

    EMBO J.   36   970 - 980   2017年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A Stress-Activated Transposon in Arabidopsis Induces Transgenerational Abscisic Acid Insensitivity 査読

    Hidetaka Ito, Jong-Myong Kim, Wataru Matsunaga, Hidetoshi Saze, Akihiro Matsui, Takaho A. Endo, Yoshiko Harukawa, Hiroki Takagi, Hiroki Yaegashi, Yukari Masuta, Seiji Masuda, Junko Ishida, Maho Tanaka, Satoshi Takahashi, Taeko Morosawa, Tetsuro Toyoda, Tetsuji Kakutani, Atsushi Kato, Motoaki Seki

    Scientific Reports   6 ( 1 )   23181   2016年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/srep23181

    Web of Science

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    その他リンク： http://www.nature.com/articles/srep23181.pdf

  • Genome-Wide Negative Feedback Drives Transgenerational DNA Methylation Dynamics in Arabidopsis 査読

    Tasuku Ito, Yoshiaki Tarutani, Taiko Kim To, Mohamed Kassam, Evelyne Duvernois-Berthet, Sandra Cortijo, Kazuya Takashima, Hidetoshi Saze, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Vincent Colot, Tetsuji Kakutani

    PLoS Genetics   11 ( 4 )   e1005154   2015年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Public Library of Science  

    DOI： 10.1371/journal.pgen.1005154

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  • Mobilization of a plant transposon by expression of the transposon-encoded anti-silencing factor 査読

    Yu Fu, Akira Kawabe, Mathilde Etcheverry, Tasuku Ito, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Vincent Colot, Yoshiaki Tarutani, Tetsuji Kakutani

    EMBO Journal   32 ( 17 )   2407 - 2417   2013年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/emboj.2013.169

    Web of Science

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  • Mechanism for full-length RNA processing of Arabidopsis genes containing intragenic heterochromatin 査読

    Hidetoshi Saze, Junko Kitayama, Kazuya Takashima, Saori Miura, Yoshiko Harukawa, Tasuku Ito, Tetsuji Kakutani

    Nature Communications   4   2301   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/ncomms3301

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  • DDM1 (Decrease in DNA Methylation) genes in rice (Oryza sativa) 査読

    Hiromi Higo, Muhammad Tahir, Kazuya Takashima, Asuka Miura, Koichi Watanabe, Akemi Tagiri, Masashi Ugaki, Ryuji Ishikawa, Mitsugu Eiguchi, Nori Kurata, Takuji Sasaki, Eric Richards, Makoto Takano, Naoki Kishimoto, Tetsuji Kakutani, Yoshiki Habu

    Molecular Genetics and Genomics   287 ( 10 )   785 - 792   2012年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00438-012-0717-5

    Web of Science

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  • Reading the Second Code: Mapping Epigenomes to Understand Plant Growth, Development, and Adaptation to the Environment 査読

    Fred Berger, XiaoFeng Cao, Vicki Chandler, Liz Dennis, Rob Martienssen, Blake Meyers, Craig Pikaard, Jim Peacock, Eric Richards, Doris Wagner, Detlef Weigel, Vincent Colot, Roger Deal, Caroline Dean, Joe Ecker, Mary Gehring, Zhizhong Gong, Brian Gregory, Gutierrez Rodrigo, Jose Gutierrez-Marcos, Mitsuyasu Hasebe, Il-Doo Hwang, Steve Jacobsen, Tetsuji Kakutani, Jiayang Li, Scott Michaels, Yoo-Sun Noh, Nick Provart, Matt Vaughn

    PLANT CELL   24 ( 6 )   2257 - 2261   2012年6月

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  • RNAi-independent de novo DNA methylation revealed in Arabidopsis mutants of chromatin remodeling gene DDM1 査読

    Taku Sasaki, Akie Kobayashi, Hidetoshi Saze, Tetsuji Kakutani

    Plant Journal   70 ( 5 )   750 - 758   2012年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1365-313X.2012.04911.x

    Web of Science

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  • Centromere-targeted de novo integrations of an LTR retrotransposon of Arabidopsis lyrata 査読

    Sayuri Tsukahara, Akira Kawabe, Akie Kobayashi, Tasuku Ito, Tomoyuki Aizu, Tadasu Shin-i, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Yoshiaki Tarutani, Tetsuji Kakutani

    Genes & Development   26 ( 7 )   705 - 713   2012年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1101/gad.183871.111

    Web of Science

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  • HMG Domain containing SSRP1 is required for DNA demethylation and genomic imprinting in arabidopsis 査読

    Yoko Ikeda, Yuki Kinoshita, Daichi Susaki, Yuriko Ikeda, Megumi Iwano, Seiji Takayama, Tetsuya Higashiyama, Tetsuji Kakutani, Tetsu Kinoshita

    Developmental Cell   21 ( 3 )   589 - 596   2011年9月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.devcel.2011.08.013

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  • Coexistence of Trichome Variation in a Natural Plant Population: A Combined Study Using Ecological and Candidate Gene Approaches 査読

    Tetsuhiro Kawagoe, Kentaro K. Shimizu, Tetsuji Kakutani, Hiroshi Kudoh

    PLOS ONE   6 ( 7 )   e22184   2011年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pone.0022184

    Web of Science

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  • Epigenetic variation in the FWA gene within the genus Arabidopsis 査読

    Ryo Fujimoto, Taku Sasaki, Hiroshi Kudoh, Jennifer M. Taylor, Tetsuji Kakutani, Elizabeth S. Dennis

    PLANT JOURNAL   66 ( 5 )   831 - 843   2011年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1365-313X.2011.04549.x

    Web of Science

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  • Arabidopsis HDA6 Regulates Locus-Directed Heterochromatin Silencing in Cooperation with MET1 査読

    Taiko Kim To, Jong-Myong Kim, Akihiro Matsui, Yukio Kurihara, Taeko Morosawa, Junko Ishida, Maho Tanaka, Takaho Endo, Tetsuji Kakutani, Tetsuro Toyoda, Hiroshi Kimura, Shigeyuki Yokoyama, Kazuo Shinozaki, Motoaki Seki

    PLOS GENETICS   7 ( 4 )   e1002055   2011年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pgen.1002055

    Web of Science

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  • Developmental changes in crossover frequency in Arabidopsis 査読

    Masatsugu Toyota, Kentaro Matsuda, Tetsuji Kakutani, Miyo Terao Morita, Masao Tasaka

    PLANT JOURNAL   65 ( 4 )   589 - 599   2011年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1365-313X.2010.04440.x

    Web of Science

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    その他リンク： http://orcid.org/0000-0002-6176-5758

  • Autocatalytic differentiation of epigenetic modifications within the Arabidopsis genome. 査読 国際誌

    Soichi Inagaki, Asuka Miura-Kamio, Yasukazu Nakamura, Falong Lu, Xia Cui, Xiaofeng Cao, Hiroshi Kimura, Hidetoshi Saze, Tetsuji Kakutani

    The EMBO journal   29 ( 20 )   3496 - 506   2010年10月

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    記述言語：英語  

    In diverse eukaryotes, constitutively silent sequences, such as transposons and repeats, are marked by methylation at histone H3 lysine 9 (H3K9me). Although selective H3K9me is critical for maintaining genome integrity, mechanisms to exclude H3K9me from active genes remain largely unexplored. Here, we show in Arabidopsis that the exclusion depends on a histone demethylase gene, IBM1 (increase in BONSAI methylation). Loss-of-function ibm1 mutation results in ectopic H3K9me and non-CG methylation in thousands of genes. The ibm1-induced genic H3K9me depends on both histone methylase KYP/SUVH4 and DNA methylase CMT3, suggesting interdependence of two epigenetic marks--H3K9me and non-CG methylation. Notably, IBM1 enhances loss of H3K9me in transcriptionally de-repressed sequences. Furthermore, disruption of transcription in genes induces ectopic non-CG methylation, which mimics the loss of IBM1 function. We propose that active chromatin is stabilized by an autocatalytic loop of transcription and H3K9 demethylation. This process counteracts a similarly autocatalytic accumulation of silent epigenetic marks, H3K9me and non-CG methylation.

    DOI： 10.1038/emboj.2010.227

    PubMed

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  • Induction of RNA-directed DNA methylation upon decondensation of constitutive heterochromatin 査読

    Vera K. Schoft, Nina Chumak, Magdalena Mosiolek, Lucyna Slusarz, Vukoslav Komnenovic, Lynette Brownfield, David Twell, Tetsuji Kakutani, Hisashi Tamaru

    EMBO REPORTS   10 ( 9 )   1015 - 1021   2009年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/embor.2009.152

    Web of Science

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  • Bursts of retrotransposition reproduced in Arabidopsis 査読

    Sayuri Tsukahara, Akie Kobayashi, Akira Kawabe, Olivier Mathieu, Asuka Miura, Tetsuji Kakutani

    NATURE   461 ( 7262 )   423 - U125   2009年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/nature08351

    Web of Science

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  • An Arabidopsis jmjC domain protein protects transcribed genes from DNA methylation at CHG sites 査読

    Asuka Miura, Miyuki Nakamura, Soichi Inagaki, Akie Kobayashi, Hidetoshi Saze, Tetsuji Kakutani

    EMBO JOURNAL   28 ( 8 )   1078 - 1086   2009年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/emboj.2009.59

    Web of Science

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  • Evolution and control of imprinted FWA genes in the genus Arabidopsis 査読

    Ryo Fujimoto, Yuki Kinoshita, Akira Kawabe, Tetsu Kinoshita, Kazuya Takashima, Magnus Nordborg, Mikhail E. Nasrallah, Kentaro K. Shimizu, Hiroshi Kudoh, Tetsuji Kakutani

    PLoS Genetics   4 ( 4 )   1000048 - 0   2008年4月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1371/journal.pgen.1000048

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  • Control of genic DNA methylation by a jmjC domain - Containing protein in Arabidopsis thaliana 査読

    Hidetoshi Saze, Akiko Shiraishi, Asuka Miura, Tetsuji Kakutani

    SCIENCE   319 ( 5862 )   462 - 465   2008年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1126/science.1150987

    Web of Science

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  • Heritable epigenetic mutation of a transposon-flanked Arabidopsis gene due to lack of the chromatin-remodeling factor DDM1 査読

    Hidetoshi Saze, Tetsuji Kakutani

    EMBO JOURNAL   26 ( 15 )   3641 - 3652   2007年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/sj.emboj.7601788

    Web of Science

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  • Control of FWA gene silencing in Arabidopsis thaliana by SINE-related direct repeats 査読

    Yuki Kinoshita, Hidetoshi Saze, Tetsu Kinoshita, Asuka Miura, Wim J.J. Soppe, Maarten Koornneef, Tetsuji Kakutani

    Plant Journal   49 ( 1 )   38 - 45   2007年1月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1365-313X.2006.02936.x

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  • Ecotype-specific and chromosome-specific expansion of variant centromeric satellites in Arabidopsis thaliana 査読

    Hidetaka Ito, Asuka Miura, Kazuya Takashima, Tetsuji Kakutani

    MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS   277 ( 1 )   23 - 30   2007年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00438-006-0172-2

    Web of Science

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  • Chromatin assembly factor 1 ensures the stable maintenance of silent chromatin states in Arabidopsis 査読

    T Ono, H Kaya, S Takeda, M Abe, Y Ogawa, M Kato, T Kakutani, OM Scheid, T Araki, K Shibahara

    GENES TO CELLS   11 ( 2 )   153 - 162   2006年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1365-2443.2006.00928.x

    Web of Science

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  • Epigenetic control of CACTA transposon mobility in Arabidopsis thaliana 査読

    M Kato, K Takashima, T Kakutani

    GENETICS   168 ( 2 )   961 - 969   2004年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1534/genetics.104.029637

    Web of Science

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  • One-Way Control of FWA Imprinting in Arabidopsis Endosperm by DNA Methylation 査読

    Tetsu Kinoshita, Asuka Miura, Yeonhee Choi, Yuki Kinoshita, Xiaofeng Cao, Steven E. Jacobsen, Robert L. Fischer, Tetsuji Kakutani

    Science   303 ( 5657 )   521 - 523   2004年1月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1126/science.1089835

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  • Genomic localization of endogenous mobile CACTA family transposons in natural variants of Arabidopsis thaliana 査読

    A Miura, M Kato, K Watanabe, A Kawabe, H Kotani, T Kakutani

    MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS   270 ( 6 )   524 - 532   2004年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00438-003-0943-y

    Web of Science

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  • Role of CG and non-CG methylation in immobilization of transposons in arabidopsis 査読

    M Kato, A Miura, J Bender, SE Jacobsen, T Kakutani

    CURRENT BIOLOGY   13 ( 5 )   421 - 426   2003年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/S0960-9822(03)00106-4

    Web of Science

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  • DNA methylation controls histone H3 lysine 9 methylation and heterochromatin assembly in Arabidopsis 査読

    WJJ Soppe, Z Jasencakova, A Houben, T Kakutani, A Meister, MS Huang, SE Jacobsen, Schubert, I, PF Fransz

    EMBO JOURNAL   21 ( 23 )   6549 - 6559   2002年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1093/emboj/cdf657

    Web of Science

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  • Linear DNA intermediates of the Tto1 retrotransposon in Gag particles accumulated in stressed tobacco and Arabidopsis thaliana 査読

    S Takeda, K Sugimoto, T Kakutani, H Hirochika

    PLANT JOURNAL   28 ( 3 )   307 - 317   2001年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1046/j.1365-313X.2001.01151.x

    Web of Science

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  • Mobilization of transposons by a mutation abolishing full DNA methylation in Arabidopsis 査読

    A Miura, S Yonebayashi, K Watanabe, T Toyama, H Shimada, T Kakutani

    NATURE   411 ( 6834 )   212 - 214   2001年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/35075612

    Web of Science

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  • Silencing of retrotransposons in arabidopsis and reactivation by the ddm1 mutation 査読

    H Hirochika, H Okamoto, T Kakutani

    PLANT CELL   12 ( 3 )   357 - 368   2000年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1105/tpc.12.3.357

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  • The late flowering phenotype of fwa mutants is caused by gain-of-function epigenetic alleles of a homeodomain gene 査読

    Wim J.J Soppe, Steven E Jacobsen, Carlos Alonso-Blanco, James P Jackson, Tetsuji Kakutani, Maarten Koornneef, Anton J.M Peeters

    Molecular Cell   6 ( 4 )   791 - 802   2000年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Cell Press  

    DOI： 10.1016/S1097-2765(05)00090-0

    Scopus

    PubMed

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  • Meiotically and mitotically stable inheritance of DNA hypomethylation induced by ddm1 mutation of Arabidopsis thaliana 査読

    Tetsuji Kakutani, Kyoko Munakata, Eric Richards, Hirohiko Hirochika

    Genetics   151 ( 2 )   831 - 838   1999年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Genetic characterization of late-flowering traits induced by DNA hypomethylation mutation in Arabidopsis thaliana 査読

    Tetsuji Kakutani

    The Plant Journal   12 ( 6 )   1447 - 1451   1997年12月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley  

    DOI： 10.1046/j.1365-313x.1997.12061447.x

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  • Developmental abnormalities and epimutations associated with DNA hypomethylation mutations.

    T. Kakutani, J. A. Jeddeloh, S. K. Flowers, K. Munakata, E. J. Richards

    Proceedings of the National Academy of Sciences   93 ( 22 )   12406 - 12411   1996年10月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Proceedings of the National Academy of Sciences  

    DOI： 10.1073/pnas.93.22.12406

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  • Characterization of anArabidopsis thalianaDNA hypomethylation mutant 査読

    Tetsuji Kakutani, Jeffrey A. Jeddeloh, Eric J. Richards

    Nucleic Acids Research   23 ( 1 )   130 - 137   1995年

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Oxford University Press (OUP)  

    DOI： 10.1093/nar/23.1.130

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  • Arabidopsis thaliana DNA methylation mutants

    A Vongs, T Kakutani, R. Martienssen, E. Richards

    Science   260 ( 5116 )   1926 - 1928   1993年6月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Association for the Advancement of Science (AAAS)  

    DOI： 10.1126/science.8316832

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  • Nucleotide sequence analyses of peanut stunt cucumovirus RNAs 1 and 2

    A. Karasawa, K. Nakaho, T. Kakutani, Y. Minobe, Y. Ehara

    Journal of General Virology   73 ( 3 )   701 - 707   1992年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Microbiology Society  

    DOI： 10.1099/0022-1317-73-3-701

    CiNii Books

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  • Nucleotide sequence of RNA 3 of peanut stunt cucumovirus

    Akira Karasawa, Kazuhiro Nakaho, Tetsuji Kakutani, Yuzo Minobe, Yoshio Ehara

    Virology   185 ( 1 )   464 - 467   1991年11月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/0042-6822(91)90800-q

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  • The complete nucleotide sequence of cucumber green mottle mosaic virus (SH strain) genomic RNA

    M. Ugaki, M. Tomiyama, T. Kakutani, S. Hidaka, T. Kiguchi, R. Nagata, T. Sato, F. Motoyoshi, M. Nishiguchi

    Journal of General Virology   72 ( 7 )   1487 - 1495   1991年7月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Microbiology Society  

    DOI： 10.1099/0022-1317-72-7-1487

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  • Ambisense segment 3 of rice stripe virus: the first instance of a virus containing two ambisense segments

    T. Kakutani, Y. Hayano, T. Hayashi, Y. Minobe

    Journal of General Virology   72 ( 2 )   465 - 468   1991年2月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Microbiology Society  

    DOI： 10.1099/0022-1317-72-2-465

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  • Ambisense segment 4 of rice stripe virus: possible evolutionary relationship with phleboviruses and uukuviruses (Bunyaviridae)

    T. Kakutani, Y. Hayano, T. Hayashi, Y. Minobe

    Journal of General Virology   71 ( 7 )   1427 - 1432   1990年7月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Microbiology Society  

    DOI： 10.1099/0022-1317-71-7-1427

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  • Coding strategy of rice stripe virus: Major nonstructural protein is encoded in viral RNA segment 4 and coat protein in RNA complementary to segment 3

    Yuriko Hayano, Tetsuji Kakutani, Takaharu Hayashi, Yuzo Minobe

    Virology   177 ( 1 )   372 - 374   1990年7月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/0042-6822(90)90493-b

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  • Sequence analysis and product assignment of segment 7 of the rice dwarf virus genome

    K. Nakashima, T. Kakutani, Y. Minobe

    Journal of General Virology   71 ( 3 )   725 - 729   1990年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Microbiology Society  

    DOI： 10.1099/0022-1317-71-3-725

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  • Cell behavior during formation of prestalk/prespore pattern in submerged agglomerates of Dictyostelium discoideum

    Ikuo Takeuchi, Tetsuji Kakutani, Masao Tasaka

    Developmental Genetics   9 ( 4-5 )   607 - 614   1988年

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley  

    DOI： 10.1002/dvg.1020090437

    CiNii Books

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  • Characterization of anterior-like cells in Dictyostelium as analyzed by their movement 査読

    Tetsuji Kakutani, Ikuo Takeuchi

    Developmental Biology   115   439 - 445   1986年

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MISC

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受賞

  • 遺伝学奨励賞

    2015年   遠州頌徳会  

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  • 木原賞

    2014年   日本遺伝学会  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • セントロメア進化のエピジェネティクス

    研究課題/領域番号：24K21268  2024年6月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(開拓)

    角谷 徹仁

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    配分額：26000000円 （ 直接経費：20000000円 、 間接経費：6000000円 ）

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  • 継世代エピゲノム制御の分子機構解明

    研究課題/領域番号：23H00365  2023年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    角谷 徹仁

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    配分額：46410000円 （ 直接経費：35700000円 、 間接経費：10710000円 ）

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  • 変動環境下での頑健な応答を支える長期クロマチン記憶

    研究課題/領域番号：21H04977  2021年5月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別推進研究

    工藤 洋, 角谷 徹仁, 本庄 三恵

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    配分額：631150000円 （ 直接経費：485500000円 、 間接経費：145650000円 ）

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  • Assembling and recombining the Arabidopsis centromeres

    2021年 - 2024年

    Human Frontier Science Program (HFSP) Research Grant  Research Grant

    Ian Henderson, Tetsuji Kakutani, Michael Schatz

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  • 抑制と抗抑制によるエピゲノム分化機構の解明と操作

    研究課題/領域番号：19H00995  2019年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    角谷 徹仁

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    配分額：44850000円 （ 直接経費：34500000円 、 間接経費：10350000円 ）

    課題１）「遺伝子内抗抑制修飾はどのように制御され、どのように表現型に貢献するか」ヒストン脱メチル化酵素LDL2が抗抑制目印であるH3K4me1を除くことを見出している（Inagaki et al 2017 EMBO J）。そのパラログであるFLDは非コードRNAを介して開花時期を制御することが知られている。fld変異体におけるヒストン修飾をゲノムワイドに調べたところ、FLDの標的はこれまで提案されていたようなH3K4me2でなく、H3K4me1であること、また、FLDはH3K4me1をconvergentな遺伝子から除くことで、antisense非コードRNAの動態を制御していることを明らかにできた（Inagaki et al, bioRxiv）。さらに、H3K4モノメチル化酵素を調べる過程で、その一つがFLDと同じ標的遺伝子群のメチル化を制御していることがわかった（未発表）。H3K4me1による非コードRNAの制御経路を見出したので、この修飾の脱メチル化酵素およびメチル化酵素の変異体を用い、RNAやクロマチン動態を調べたい。
    課題２）「配列特異的抗抑制因子はどのような機構でゲノムの広範囲に影響するか」VANCは標的DNAに直接結合することをゲルシフトで示している（Hosaka et al 2017 Nat Com）。今年度は、分子間力顕微鏡（AFM）によって、標的DNAとVANCとの直接の結合を、動画で観察することに成功した。VANCとDNAの結合をAFMの動画で検出できているので、この結合動態の定量化を進めると共に、改変したタンパク質を用いることで、その分子機構の理解に近づきたい。さらに、クライオ電子顕微鏡、あるいはX線構造解析によってVANCとDNAが結合したものの立体構造解明を目指す。

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  • 植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自立分散型統御システム

    研究課題/領域番号：15K21750  2015年11月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    木下 俊則, 松林 嘉克, 松永 幸大, 福田 裕穂, 篠崎 和子, 杉本 慶子, 角谷 徹仁, 白須 賢

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    配分額：84760000円 （ 直接経費：65200000円 、 間接経費：19560000円 ）

    移動しない植物は多様な環境変動に迅速に対応するために、柔軟かつ合理的な環境応答システムを備えています。しかし、脳や神経を持たない植物が、いかにして環境からの情報を統御・判断・記憶・出力しているのでしょうか？植物は、細胞群や組織に制御システムを分散させて自律的な環境応答を行ないつつ、それらの情報を全身的な情報伝達系により統御する「自律分散型環境応答統御システム」を進化させました。この局所的かつ自律的な環境応答システムを構成する長距離シグナル伝達システム、およびそれらの情報をキャッシュするための環境記憶システムを理解することを目標とします。

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  • クロマチン長期記憶による環境応答制御機構

    研究課題/領域番号：15H05963  2015年6月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    角谷 徹仁

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    配分額：84760000円 （ 直接経費：65200000円 、 間接経費：19560000円 ）

    環境条件を反映して、遺伝子のON/OFF状態はクロマチン上に記憶される。この記憶の実体はDNAやヒストンの修飾である。これらの修飾は転写制御領域として知られるプロモーターだけではなく、遺伝子の内部にも見つかるが遺伝子内部の修飾の役割は大部分未解明である。本研究では、遺伝子内部の修飾を制御する因子とその役割を遺伝学的に調べた。その結果、ヒストンH3のリジン４のモノメチル化（H3K4me1）が、転写の恒常的抑制や、低温環境の記憶、および病害応答性に関わることが明らかになった。

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  • 植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム

    研究課題/領域番号：15H05955  2015年6月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    木下 俊則, 松林 嘉克, 福田 裕穂, 角谷 徹仁, 白須 賢, 篠崎 和子, 杉本 慶子, 松永 幸大, 多田 安臣, 鈴木 孝征, 望田 啓子, 植田 美那子

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    配分額：328900000円 （ 直接経費：253000000円 、 間接経費：75900000円 ）

    中枢神経を持たない植物が、細胞や組織レベルで分散型の応答を行う一方、それらの情報を全身的な情報伝達系により統御する植物特有のダイナミックな環境刺激伝達機構の全体像を解明し、環境記憶がどのように植物の巧みな生存戦略を導いているのかを明らかにすることを目的とし、これまでに多くの成果（発表論文数460報）が得られ、これらの成果の多くはインパクトの高い国際誌に発表し、また新聞等の多くのメディアで取り上げられた。本領域は「局所的・自律的応答」、「長距離シグナリング」、「環境記憶」の各項目に大きく分けることができるが、これらの研究は極めて順調に進展し、項目間をつなぐような革新的な成果も得られた。

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  • 抑制と抗抑制によるエピゲノム動態制御機構の解明

    2014年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(S) 

    角谷 徹仁

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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  • ゲノム・遺伝子相関：新しい遺伝学分野の創成

    研究課題/領域番号：23113001  2011年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    高山 誠司, 木下 哲, 鈴木 剛, 高橋 文, 松岡 信, 北野 潤, 松田 洋一, 寺内 良平, 渡辺 正夫, 岡田 典弘, 角谷 徹仁, 鳥山 欽哉, 関 原明

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    配分額：93600000円 （ 直接経費：72000000円 、 間接経費：21600000円 ）

    あらゆる生物の設計図であるゲノム・遺伝子は、多くのモデル生物で解読されてきたが、その自然集団における構成や相互作用の共通理解には至っていない。新学術領域「ゲノム・遺伝子相関：新しい遺伝学分野の創成」では、ゲノムや遺伝子の調和や軋轢に着目して、その共通原理、共通機構を導き出すことにより新たな遺伝学的なアプローチを創成することを目的とした。総括班では、定例の班会議、総括班会議での評価委員からの助言により、領域の方向性を策定し、多くの議論により共同研究を奨励した。さらに、領域ホームページやアウトリーチ活動を通じて広く成果を公表した。

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  • エピゲノム解析とエピ遺伝学による反復配列動態制御機構の解明

    2010年4月 - 2014年3月

    日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(S) 

    角谷 徹仁

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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  • 植物ゲノムにおける反復配列動態のエピジェネティックな制御

    2007年4月 - 2010年3月

    日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 

    角谷 徹仁

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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  • メリステム機能のエピジェネティックな統御系

    研究課題/領域番号：19060014  2007年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究

    角谷 徹仁

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    配分額：82800000円 （ 直接経費：82800000円 ）

    ddm1 変異下で誘発されるbonsai とよばれる発生異常は、原因遺伝子のDNA メチル化が上昇し発現が抑制されたせいであることがわかっている。遺伝解析の結果、RNAi 関連のDNA メチル化誘導因子はこのメチル化に不要であることがわかった。また、この遺伝子のメチル化上昇を指標に新奇因子IBM1 を同定した。ゲノムワイドの解析によって、IBM1 は転写される配列からヘテロクロマチン修飾を除くことにより正常な発生を保証することがわかった。

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  • DNA低メチル化突然変異で誘導される発生異常の分子機構

    研究課題/領域番号：17027024  2005年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究

    角谷 徹仁

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    配分額：5400000円 （ 直接経費：5400000円 ）

    植物や脊椎動物のゲノムDNAではシトシン残基の一部がメチル化されている。DNAメチル化の役割を知るため私達は、DNA低メチル化突然変異ddm1(decrease in DNA methylation)で誘発される発生異常を遺伝解析してきた。本課題の素材である矮性表現型bonsaiは、不安定な劣性形質として遺伝する(Cold Spring Harb Symp Quant Biol 69,139-143)。この原因遺伝子を連鎖解析で同定し、分子機構を明らかにすることを目的とした。
    連鎖解析によって遺伝子座をせばめた後、発現を調べることにより、bns表現型の原因遺伝子を同定した。bns系統では、この遺伝子の塩基配列は変わっていなかった。一方、発現抑制に伴い、この遺伝子の全体にわたりメチル化レベルの上昇が見られた。また、small RNAの蓄積が観察された。遺伝子発現抑制が世代を超えて継承されるという、新たなタイプの機能喪失型のエピジェネティック突然変異と考えられる。興味深いことに、BNS遺伝子の3'側には、野生型Col系統でもレトロトランスポゾンLINEの挿入があり、これは野生型でメチル化されており、ddm1ではこのメチル化がBNS遺伝子にまで広がっていた。別の野生系統CviにはこのLINEがないことを利用し、LINEのないBNS遺伝子がddm1下でメチル化されるかどうかを検証した。その結果、LINEのないBNS遺伝子はddm1下でもメチル化されないことがわかった。世代を超えて継承されるエピジェネティックな多様性の誘発因子としてトランスポゾンが働きうることは興味深い。

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  • 植物発生とゲノム構造のエピジェネティックな制御

    2002年 - 2006年

    科学研究費補助金学術創成研究 

    角谷 徹仁

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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  • シロイヌナズナ内在トランスポゾンの転移活性化制御機構の解明

    研究課題/領域番号：13440225  2001年 - 2003年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    角谷 徹仁

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    配分額：10700000円 （ 直接経費：10700000円 ）

    (1)CAC1の活性化に伴う遺伝子発現の変化
    低メチル化突然変異ddm1におけるトランスポゾンCAC1の転移活性化に伴って、このトランスポゾンのRNA蓄積量が増加することが、ノザン解析およびRT-PCRで確認できた。また、RT-PCRによって、このトランスポゾンの活性化状態における転写産物のスプライシングパターンを決めた。alternative splicingによって少なくとも2種類のORFを使用していることがわかった。
    (2)トランスポゾン活性化の遺伝的分解
    ddm1突然変異は、染色体構造の変化と、DNA低メチル化と、転写レベルのサイレンシング解除の効果を持つ。このそれぞれの要素のうちのどれがトランスポゾン活性に影響し、どれが影響しないかを知るため、他の突然変異体におけるCAC1トランスポゾンの活性を調べている。DNAメチル化酵素遺伝子MET1の突然変異下では、転写産物の蓄積誘導は観察されたが、ddm1突然変異によるものよりも効果は小さかった。また、転移は観察されなかった。バイサルファイト法による詳細なメチル化パターン解析の結果、met1突然変異下では、このトランスポゾンのCpG配列のメチル化はほぼなくなっているが、non-CpGのメチル化が残っていることがわかった。一方、ddm1ではこの両者のメチル化が、ほぼなくなっていた。non-CpG配列のメチル化酵素遺伝子CMT3の突然変異とMET1の突然変異を組み合わせることにより、完全にメチル化の低下した突然変異体を得、DNA低メチル化がCAC1活性化の十分条件かどうかを検討する予定である。一方、ヒストン脱アセチル化酵素遺伝子の機能破壊系統では、CAC1の転写は観察されなかった。RNA/PTGSを解除する突然変異(ago1,sde1〜3)の効果を調べる実験も進行中である

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