2014 Fiscal Year Annual Research Report
長鎖ノンコーディングＲＮＡの転写を介したクロマチン制御機構の解析
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13J08245
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
竹俣 直道 東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 長鎖ノンコーディングRNA / 転写制御 / クロマチン / ストレス応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
真核生物では、タンパク質情報をもたない長鎖RNA(長鎖ノンコーディングRNA、lncRNA)が多数転写されているが、その生理的意義については不明な点が多い。当研究室は、分裂酵母のグルコース飢餓応答に関わるlncRNA (mlonRNA)を以前に発見した。mlonRNAの転写は、クロマチン構造を弛緩させることで下流に位置する糖新生遺伝子fbp1の発現を促進する。本研究では、クロマチン制御と関わりが深いヒストン修飾に着目し、mlonRNAの転写がクロマチン構造制御にどう関わるかを検証した。
1年度目の研究により、mlonRNAが転写されることでヒストンアセチル化酵素Gcn5がfbp1 領域に呼び込まれ、その結果ヒストンアセチル化が促進され、クロマチン弛緩が効率的に起こることが明らかにされた。そこで2年度目は、この過程の分子メカニズムについて詳細に検証することにした。その結果、当該年度において（1）mlonRNAが転写されることで、転写因子Atf1がfbp1領域に効率的に結合できるようになること、（2）Atf1の結合が逆にmlonRNAの発現を促進することで、正のフィードバックが形成されること、（3）Atf1がヒストンアセチル化を促進することで、fbp1領域のクロマチン構造を制御することを明らかにした。本研究により、lncRNAがストレス応答性の遺伝子発現にどう寄与するのかについて、分子レベルでの知見が得られることが期待される。
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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
当該年度の研究により、mlonRNAが転写活性化因子を呼び込むことでクロマチン制御に寄与するかが明らかになった。この進捗は概ね当初の研究計画通りであった。
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| Strategy for Future Research Activity |
mlonRNAが転写されることで、Atf1の結合がどのように促進されるかを分子レベルで解明する。一部のlncRNAは、標的タンパク質と相互作用することでその機能を制御することが示唆されている。この知見を踏まえ、mlonRNAがAtf1と相互作用するか、またそれが実際にAtf1の結合に重要かを生化学的・遺伝学的に検証する。また、mlonRNAの転写が他の因子を介して間接的にAtf1の結合を制御する可能性も考えられるので、その点についても検証する。さらに、所属研究室で既に実施されているゲノムワイド解析を基に、fbp1におけるクロマチン制御機構が他の遺伝子にもみられるかを調べ、得られた知見の一般性について検証する予定である。
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