Elucidation of the mechanisms of transcriptional unity by understanding spatiotemporal multifactorial interactions

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Elucidation of the mechanisms of transcriptional unity by understanding spatiotemporal multifactorial interactions
• Project/Area Number: 21H05158
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Nimura Keisuke 大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (00462713)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 秀尚 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (30423544) ; 仙石 徹 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (60576312)
• Project Period (FY): 2021-08-23 – 2024-03-31
• Keywords: 転写ユニティー / 遺伝子発現

Outline of Final Research Achievements

During the research period, 53 papers were published in our research group, with over four papers currently being submitted. These findings demonstrate the existence of a transcriptional unity mechanism, wherein transcription processes closely interact, and one process can influence all others. Additionally, we established a comprehensive identification method for multifactorial interactions using in situ biotinylation and the IBMseq method for spatial quantification of multifactorial interactions using antibody barcoding. Leveraging these methods, we aim to further elucidate the transcriptional unity mechanism and continue investigating disease mechanisms resulting from its disruption.

Free Research Field

ゲノム生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多因子間相互作用は核内の転写反応だけではなく、生体・細胞が外部刺激を受けて、その刺激に応答し遺伝子発現を誘導するために必要となる「シグナル伝達」「転写」「RNAプロセシング」「mRNAの核外輸送」「翻訳」においても必須であるが、その全貌は全く不明である。本研究において見出されてきた転写ユニティー機構のメカニズムは様々なプロセスが相互作用することで、精緻に遺伝子発現が制御されていることを明らかにした。さらに本研究領域で開発された新規の網羅的、定量的な多因子間相互作用解析法は転写ユニティー機構の解明研究だけでなく、様々な研究分野や臨床への応用も可能であると考え、今後さらに研究を進めていく。