嗅覚受容体とβグロビン、2つの遺伝子クラスターが織りなすクロマチンポテンシャル
Publicly Offered Research
Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
Project/Area Number |
19H05256
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Biological Sciences
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
廣田 順二 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (60405339)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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Keywords | 転写調節配列 / エンハンサー / 嗅覚受容体 / 遺伝子発現 / 遺伝子クラスター / クロマチン / 遺伝子座調節領域 / 多重遺伝子 / 遺伝子発現制御 |
Outline of Research at the Start |
Class I嗅覚受容体多重遺伝子の転写調節配列として同定されたJ-elementは、“制御する遺伝子数”と“ゲノム上の作用範囲”の両方において他に類を見ない規模で遺伝子発現を制御する。興味深いことにClass I遺伝子クラスターは、βグロビン遺伝子クラスターを内包する。本研究では、進化的に保存された2つの遺伝子クラスターの機能的相互作用の解析を通じ、J-elementの超長距離作用性を可能にする分子基盤を明らかにする。
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Outline of Annual Research Achievements |
マウスのクラス1嗅覚受容体遺伝子は129個あり、第7染色体上に巨大な遺伝子クラスターを形成する。クラス1嗅覚受容体遺伝子の転写調節配列として我々が同定したJ elementは、この巨大遺伝子クラスター全体を制御しており、制御する”遺伝子数”と”ゲノム上の距離”の両方において他に類を見ない規模で遺伝子発現を制御する。しかし、J elementの超長距離作用性の分子機構は明らかになっていない。本研究では、まずJ element(1.3 kb)の機能解析をさらにすすめ、J element配列内の330 bp(Core J element)がクラス1特異的なエンハンサー活性に必要十分であること明らかにした。Core J elementのモチーフ配列解析の結果、 O/E-like配列とホメオドメイン配列からなるCompositeモチーフがエンハンサー活性に必須であった。 クラス1嗅覚受容体クラスターは、βグロビンクラスターを内包する。J elementの超長距離作用性を可能にする分子基盤を明らかにするため、進化的に保存された2つの遺伝子クラスターの機能的相互作用の解析をおこなうこととし、クラス1嗅覚受容体クラスター欠失変異マウスと嗅神経細胞特異的βグロビンクラスター欠失マウスの作出をおこなった。これまでにβグロビンクラスターのテロメア側にあるクラス1嗅覚受容体クラスター(1.3Mb)欠失マウス、嗅神経細胞特異的βグロビンクラスター欠失マウスの作出に成功した。一方、セントロメア側のクラス1嗅覚受容体クラスター(1.5Mb)の欠失変異は胎生致死であったため、クラスター内に存在する嗅覚受容体遺伝子以外の遺伝子を残しつつ、クラス1嗅覚受容体クラスターを欠失させることにした。今後、これらのクラスター欠失マウスにおける遺伝子発現解析を行い、2つの遺伝子クラスター間の機能的相互作用を明らかにする。
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Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
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[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
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Journal Title
Communications Biology
Volume: 2
Issue: 1
Pages: 296-296
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Mechanism of odorant receptor class choice in mice.2019
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
Organizer
The 48th Naito Conference on Integrated Sensory Sciences - Pain , Itch, Smell and Taste.
Related Report
Int'l Joint Research
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