クロマチンループによる形態形成遺伝子の発現制御メカニズム

• Project/Area Number: 15J06985
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 毛利 亘輔 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 特別研究員(PD) (60719491)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 構造多型 / マウス / エンハンサー / クロマチンループ / ESCO2 / コヒーシン

Outline of Annual Research Achievements

昨年度から解析を行っていたHammer toe (Hm)マウスについて、ゲノム編集と遺伝子発現解析を組み合わせることで、新規エンハンサーが発生関連遺伝子の発現を誘導するためのゲノム構造が明らかになった。１つのエンハンサー配列ではなく複数のエンハンサーが協調的に働くことと、その並び方あるいは方向が発現量に影響することが明らかになった。これらの分子生物学的試薬について、試薬を購入した。
また、特別研究員として３年間取り組んだ成果を論文として発表するに至った。その際のレビュワーとのやりとりにおいて要求された確認実験のために試薬を購入し、使用している。掲載誌はProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of Americaで、本年度12月にオンライン上に、1月に誌面に掲載された。
昨年度から準備していたESCO2を試薬誘導的にノックアウトする系統については、qPCR解析による発現解析を行い、ESCO2遺伝子の欠失に伴う発生関連遺伝子群の発現変動を調べた。Creタンパク質を核内に局在させるためのTamoxifenは母体腹腔内にE12.5で投与し、24時間後のE13.5で解剖、前肢および後肢での発現を定量した。Hoxd10およびHoxd13が微増していたものの、ESCO2の有意な発現低下は認められず、四肢の形態にも明白な変化は見られなかった。ESCO2の発現低下についてはNonsense Mediated Decayが起きていない可能性も依然としてあり、断定はできない。一方、ゲノムPCRでは欠失アリルが検出されている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Enhancer adoption caused by genomic insertion elicits interdigitalShhexpression and syndactyly in mouse (2017)
  • Author(s): Mouri Kousuke、Sagai Tomoko、Maeno Akiteru、Amano Takanori、Toyoda Atsushi、Shiroishi Toshihiko
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences Volume: 115 Issue: 5 Pages: 1021-1026
  • DOI: 10.1073/pnas.1713339115
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] A new cis-regulatory element acquired by inter-chromosomal translocation changes of mouse limb morphology (2017)
  • Author(s): Kousuke Mouri
  • Organizer: 50th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Orientation-dependent enhancer evoked by chromosomal translocation in mouse Hm (2017)
  • Author(s): Kousuke Mouri
  • Organizer: 18th International Congress of Developmental Biology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] エンハサーの転座による遺伝子発現調節変化 (2016)
  • Author(s): 毛利亘輔
  • Organizer: 第88回日本遺伝学会
  • Place of Presentation: 三島市
  • Year and Date: 2016-09-07
• [Presentation] Genetic analysis of mouse Hammer toe (Hm) mutant reveals long-range enhancer modulation (2015)
  • Author(s): 毛利亘輔
  • Organizer: 第29回 モロシヌス研究会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-07-03
• [Presentation] Genetic analysis of mouse Hammer toe (Hm) mutant reveals long-range enhancer modulation (2015)
  • Author(s): 毛利亘輔
  • Organizer: 第48回 日本発生生物学会
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2015-06-02
  • Int'l Joint Research