2014 Fiscal Year Annual Research Report
レトロトランスポゾンがもたらす非コードＤＮＡ領域のクロマチン構造変化
| Project Area | Functions of non-coding DNA region for genome integrity |
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| Project/Area Number |
23114006
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
梶川 正樹 東京工業大学, 生命理工学研究科, 講師 (90361766)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 転移因子 / レトロトランスポゾン / クロマチン / DNAメチル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レトロトランスポゾンは自身ＲＮＡ配列を逆転写反応でコピーし宿主ゲノムに挿入することでそのコピー数を増幅する寄生性のＤＮＡ配列である。レトロトランスポゾンの転移・増幅は、宿主ゲノムの立場に立てば挿入変異である。すなわちレトロトランスポゾンは、内生のゲノム変異原である。このような危険な存在であるにもかかわらず、レトロトランスポゾンはほぼすべての真核生物のゲノム中に存在し、宿主生物ゲノムと共に存在している。加えて高等真核生物においては、そのかなりの領域（例えば哺乳類ではその約半分）がレトロトランスポゾンで構成されている。我々は、このレトロトランスポゾンが宿主ゲノムの遺伝子発現制御やその成り立ちにどのような影響を及ぼしているのか明らかにすることを目的にしている。本年度は、ゼブラフィッシュ生体内でのＬＩＮＥレトロトランスポゾンの新規転移配列のエピゲノム情報を、新規転移の起こった世代（Ｆ０世代）からその子世代（Ｆ１）にわたって解析した。その結果、新規転移ＬＩＮＥのＤＮＡ配列のＣｐＧメチル化は、そのプロモーター領域で起こらないこと、このＣｐＧの非メチル化はＦ１世代へ引き継がれること、を見出した。これと一致して、新規転移ＬＩＮＥのプロモーター領域のヒストン修飾は、新規転移ＬＩＮＥからの転写がオンの状態であり、その状態がＦ１世代へも引き継がれることを示すパターンであった。一方、内生ＬＩＮＥのプロモーター領域のＤＮＡのＣｐＧは高度にメチル化されており、ＬＩＮＥ転写が抑制されていることが示唆される。ほぼ同一配列であるにもかかわらず、内生ＬＩＮＥと新規転移ＬＩＮＥのエピゲノム情報が異なることは非常に興味深い。来年度は、このエピゲノム情報の違いを生み出す分子メカニズムの解明を目指す。
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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
本年度およびこれまでの研究により、新規転移ＬＩＮＥのエピゲノム情報がこれまで信じられていたものとは異なり、次世代でもなお転写活性を保持する状態であることが示された。これは、ＬＩＮＥレトロトランスポゾンの生体内での挙動を解明する上で大きな前進である。この発見を足がかりに、ＬＩＮＥレトロトランスポゾンと宿主生物ゲノムとの関係性が解明され、レトロトランスポゾンがどのように宿主ゲノムの成り立ちに寄与しているのか、生体レベルでの大きな知見が得られるであろう。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規転移ＬＩＮＥと内生ＬＩＮＥはその塩基配列がほぼ同一であるにもかかわらず、それらのエピゲノム情報は大きく異なる。今後は、迅速に解析できるＤＮＡ配列のＣｐＧメチル化の有無を指標に、なぜ新規転移ＬＩＮＥと内生ＬＩＮＥでの違いが生み出されるのか、その分子メカニズムの解明を目的に研究を推進する。
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Research Products
(2 results)
