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The regulatory mechanisms of a long-range cis-regulatory element for a large gene cluster

Research Project

Project/Area Number 19K16255
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Iwata Tetsuo  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (30771563)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords発現制御領域 / 遺伝子クラスター / 嗅覚受容体 / シスエレメント / 長距離エンハンサー / 遺伝子発現制御 / エンハンサー
Outline of Research at the Start

外部環境中の匂いを感知する嗅覚受容体は、ゲノム上で最大の遺伝子ファミリーを形成している。このうちClass Iと呼ばれるタイプは、動物の進化の過程ですべての遺伝子が染色体上の1カ所に留まり、長大な遺伝子クラスターを形成している。最近申請者らにより、このClass I遺伝子クラスターを制御する長距離エンハンサーが同定され、 “制御する遺伝子数” と“ゲノム上の作用範囲”の2点において他に類を見ない規模で遺伝子発現を制御していることが明らかになった。本研究では、Class I遺伝子エンハンサーに着目して、“超”長距離発現制御を担う分子機構の解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In the mouse, 129 functional class I odorant receptor (OR) genes reside in a ~ 3 megabase huge gene cluster on chromosome 7. The J element, a long-range cis-regulatory element governs the singular expression of class I OR genes by exerting its effect over the whole cluster. To elucidate the molecular mechanisms underlying class I-specific enhancer activity of the J element, we analyzed the J element sequence to determine the functional region and essential motif.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

個々の嗅神経細胞は単一の嗅覚受容体遺伝子を膨大なレパートリーから選択して発現するため、嗅覚系の形成には適切な嗅覚受容体遺伝子発現が不可欠である。これまでの嗅覚受容体遺伝子の発現制御モデルは、陸棲動物特異的なClassⅡタイプを対象とした研究から明らかになってきた。本研究により、ClassⅠタイプ遺伝子を制御するシスエレメントの機能配列を明らかにしたことで、今後、嗅覚受容体遺伝子発現制御の全容解明につながることが期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A class I odorant receptor enhancer shares a functional motif with class II enhancers2021

    • Author(s)
      Iwata Tetsuo、Tomeoka Satoshi、Hirota Junji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 510-510

    • DOI

      10.1038/s41598-020-79980-x

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bcl11b controls odorant receptor class choice in mice2019

    • Author(s)
      Enomoto Takayuki、Nishida Hidefumi、Iwata Tetsuo、Fujita Akito、Nakayama Kanako、Kashiwagi Takahiro、Hatanaka Yasue、Kondo Hiro、Kajitani Rei、Itoh Takehiko、Ohmoto Makoto、Matsumoto Ichiro、Hirota Junji
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 296-296

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0536-x

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular mechanisms underlying super-long-range gene regulation of a class I odorant receptor enhancer2022

    • Author(s)
      Sirapop Nithiuthai, Tetsuo Iwata, Junji Hirota
    • Organizer
      第45回分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 嗅覚受容体遺伝子発現におけるSsbp2の機能解明2022

    • Author(s)
      町田夏芽、白川大地、小林千鶴、福嶋俊明、岩田哲郎、廣田順二
    • Organizer
      第45回分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 嗅神経発生最初期ニューロンの発生分化機構の解明2022

    • Author(s)
      内田樹菜、岩田哲郎、廣田順二
    • Organizer
      第45回分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Class I 嗅覚受容体遺伝子の発現制御領域の機能解析2021

    • Author(s)
      岩田哲郎、留岡諭志、小林千鶴、白川大地、廣田順二
    • Organizer
      日本味と匂学会第55回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 母子間化学コミュニケーションを促進する羊水成分の同定と生理機能の解明2021

    • Author(s)
      久保田理子、岩田哲郎、宮崎雅雄、廣田順二
    • Organizer
      日本味と匂学会第55回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 新規フェロモン受容体候補分子 ancV1R のフェロモン受容と性行動における役割2021

    • Author(s)
      近藤宏、岩田哲郎、村田健、鈴木彦有、東原和成、二階堂雅人、廣田順二
    • Organizer
      日本味と匂学会第55回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 母子間化学コミュニケーションを促進する羊水成分の同定と生理機能の解明2021

    • Author(s)
      久保田理子、岩田哲郎、廣田順二
    • Organizer
      新学術「化学コミュニケーションのフロンティア」第8回公開シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Class I 嗅覚受容体エンハンサーの遺伝子発現制御機構2021

    • Author(s)
      岩田哲郎
    • Organizer
      第7回ケモビ研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 広範な脊椎動物に保存される新規鋤鼻受容体候補分子ancV1Rの機能解析2020

    • Author(s)
      近藤宏、岩田哲郎、村田健、鈴木彦有、東原和成、二階堂雅人、廣田順二
    • Organizer
      日本味と匂学会第54回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Molecular mechanism of class I odorant receptor gene expression2019

    • Author(s)
      Tetsuo Iwata, Takayuki Enomoto, Junji Hirota
    • Organizer
      日本味と匂学会第53回大会シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 新規鋤鼻受容体候補分子ancV1Rのフェロモン受容における役割2019

    • Author(s)
      近藤宏、岩田哲郎、鈴木彦有、永嶌鮎美、村田健、東原和成、二階堂雅人、廣田順二
    • Organizer
      日本味と匂学会第53回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 鼻の中でタイプの異なる匂いセンサーができる仕組みを解明

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2019/044993.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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