| Project/Area Number |
22K15039
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
島田 龍輝 熊本大学, 発生医学研究所, 助教 (10882798)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 減数分裂 / 転写因子 / マウス / 生殖細胞 / 基本転写因子 / 転写制御 / TF IID / STRA8 |
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| Outline of Research at the Start |
減数分裂の開始は減数分裂関連遺伝子の転写活性化が決定的な役割を持つが、その活性化機構には未解明な点が多い。減数分裂期には基本転写因子TF IIDの構成要素が特殊になることが知られている。本研究は、減数分裂期に特有のTF IIDサブユニットであるTAF7Lの機能解析を通して、生殖細胞特異的な転写制御機構を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
減数分裂期の細胞には、基本転写因子TF IIDの構成因子であるTAF7のパラログであるTAF7LとTAF7L2の2つが発現している。減数分裂の開始は転写因子であるSTRA8とMEIOSINによって誘導されており、生殖細胞は、TF IID構成因子をTAF7LとTAF7L2というノンカノニカル型に変えることで、減数分裂に特徴的な遺伝子発現を駆動していると考えられた。
TAF7LとTAF7L2の結合因子の探索では、TAF7LとTAF7L2がそれぞれ異なる因子と結合していることが示唆されている。この結合因子の違いがTAF7LとTAF7L2に機能的な違いを与えていることが期待される。
TAF7/TAF7L/TAF7L2が減数分裂開始開始期の遺伝子発現にどのような違いを持つか解析するため、減数分裂誘導転写因子であるSTRA8発現細胞でGFPを発現する変異体マウスを用い、GFP発現細胞のみを回収して、TAF7/TAF7L/TAF7L2それぞれの結合領域を同定を試みた。少数の細胞を用いて結合領域の同定を行うため、CUT&Tagを行った。この結果、TAF7/TAF7L/TAF7L2は転写開始点に結合していることが確認できた。TF IIDはRNA polymerase IIのpreinitiation complexを作るために転写開始点近傍に集積することと一致することから、CUT&Tagによってそれぞれの結合領域を適切に同定できていると考えている。今後は、より詳細にそれぞれの結合領域の違いについて解析することで、TAF7/TAF7L/TAF7L2それぞれの減数分裂開始期の細胞における違いを明らかにしていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
TAF7/TAF7L/TAF7L2のそれぞれの結合因子やゲノム上の結合領域が明らかになりつつある。TAF7L/TAF7L2の変異体マウスも作出に成功しており、今後は変異体マウスの解析を組み合わせることで、より詳細な機能の解明に期待ができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
TAF7の結合パートナーやTAF7L/TAFL2とともに減数分裂期の細胞に特徴的なTF IID構成因子であるTAF4Bについても結合因子の解明やゲノム上の結合領域を解析することで、減数分裂期の細胞における転写制御について理解を深める。
TAF7/TAF7l/TAF7L2それぞれのゲノム結合領域の詳細な比較からなぜ3種のパラログが必要なのか、その生物学的な意義を明らかにする。
これらの解析によって、減数分裂という次世代を残すために必須なイベントがどのように制御されることで安定的に半数体を作り出すことができているのかについて、解明していく。
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