2017 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Spectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male |
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| Project/Area Number |
17H06426
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
長尾 恒治 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (60426575)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 性スペクトラム / エピジェネティクス / X染色体不活性化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類では、X染色体の数がオスでは１本、メスでは２本となっており、X染色体連鎖遺伝子の遺伝子量が雌雄の間で異なっている。哺乳類には性染色体の遺伝子量を保証するため、X染色体不活性化という巧妙な遺伝子量補償機構が存在し、2本のX染色体のうち一方は、不活性化X染色体という巨大なヘテロクロマチン構造（バー小体と呼ばれる）として体細胞では核内に保持される。我々は、不活性化X染色体の凝縮構造が、不活性化X染色体構築のマスターレギュレーターである非コードRNA XISTの下流で働くSMCHD1-HBiX1複合体によって作られることを、これまで報告してきた。またSMCHD1-HBiX1は、常染色体上にもドメインを形成して局在する。本研究課題では、SMCHD1-HBiX1の機能を明らかにしていきながら、不活性化X染色体自身と常染色体上の遺伝子発現との関連を明らかにし、性スペクトラム上の位置を定位させる遺伝的基盤を明らかにする。そこで、SMCHD1-HBiX1を欠損した場合、どのような遺伝子発現異常が見られるか、ヒストン修飾などのエピジェネティクス状態が、どのように変化するかをSmchd1変異マウス由来の繊維芽細胞を用いて解析した。その結果X染色体上の遺伝子でも、あらゆる遺伝子がSmchd1によって制御されているのではなく、ある一群の遺伝子が影響を受けること、さらにそれら遺伝子に共通する特徴を見いだした。常染色体上のモデル領域に対しては、DNA-FISHによってSMCHD1, HBiX1依存的な高次クロマチン構造を解析する系を立ち上げた。また、Xist変異マウスのX染色体不活性化異常を、アリル特異的RNA-seq法によってゲノムワイドに解析し、X染色体上の遺伝子には脱抑制されやすいものと、されにくいものがあるということを見いだし、論文として発表した。
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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
Smchd1欠損細胞で発現異常を起こすX染色体の遺伝子群の解析から、Smchd1を必要とする遺伝子の特徴を見いだすことができたことは、常染色体上のSMCHD1-HBiX1の標的となる遺伝子を考える上で大きな進展であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きChIP-seq, RNA-seqによるデータを蓄積しながら、これらを比較解析できるように組み合わせて、SMCHD1-HBiX1によって制御される遺伝子を見いだしていく。また、DNA複製時期の異常というゲノムワイドな解析が可能なSMCHD1, HBiX1欠損時に見られる表現型にも着目していく。
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[Journal Article] Exosomes maintain cellular homeostasis by excreting harmful DNA from cells.2017
Author(s)
Takahashi A., Okada R., Nagao K., Kawamata Y., Hanyu A., Yoshimoto S., Takasugi M., Watanabe S., Kanemaki M. T., Obuse C., and Hara E.
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Journal Title
Nat. Comm.
Volume: 8
Pages: 15287
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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