2016 Fiscal Year Research-status Report
ポリコーム複合体PRC2の使い分けによって可能となるエピゲノムパターン
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15K06942
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
長尾 恒治 北海道大学, 先端生命科学研究院, 講師 (60426575)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリコーム群複合体PRC2は、遺伝子発現抑制のエピジェネティックマークであるヒストンH3の27番目のリジンのメチル化 (H3K27me3)を担うことで、発生・分化の過程で決定される細胞種特異的な遺伝子の発現パターンの維持を行っている。PRC2による発現抑制の代表例には、X染色体の不活性化やHOX遺伝子群の制御が知られている。しかし、PRC2がどのようにして多種多様なゲノム領域を制御することができるのか、他のエピジェネティックマーク (例えばPRC2とは別の分子経路で制御され、H3K27me3とは排他的な抑制型のヒストンH3の９番目のリジンのメチル化 H3K9me3) との協調性、排他性など、PRC2の制御メカニズムは未だ不明な点が多い。そこで、構成因子を使い分けることでPRC2はさまざまな複合体として細胞内に存在するという知見を基にこの問題に取り組んでいる。本年度は、これまで昆虫細胞発現系を用いた再構成系によって同定したPRC2構成因子間の１対１の相互作用の関係、およびその結合に必要な領域の知見を発展させ、それぞれの構成因子間の結合に必要なアミノ酸残基を同定した。さらに、そのアミノ酸残基が、実際にヒト細胞の中で機能していることを明らかにすることができ、再構成系における解析が成り立っていることがわかった。これによってPRC2複合体がどのように成り立っているかが明らかになっただけでなく、PRC2構成因子間の特定の相互作用を人為的に失わせることで、ある特定のPRC2複合体を失わせた時に起こる表現型の解析が可能となった。
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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
ヒト細胞内でPRC2構成因子間の相互作用に必要なアミノ酸を同定できたことで、PRC2複合体がどのように成り立っているかが明らかになった。またPRC2構成因子をノックダウンした時に起こるヒストン修飾への影響についてChIP-seq法を用いて解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
生化学的解析によって得られた知見に基づいて、ChIP-seq, RNA-seq法を用いてPRC2複合体間の機能の違いについて解析を行っていく。
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| Causes of Carryover |
研究遂行にあたり生化学的解析を優先しているため、費用のかかる次世代シーケンサーによる解析の一部を次年度以降にすることにしたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
PRC2のゲノム上での局在を明らかにするためのChIP-seq法というような次世代シーケンサーを用いた解析に使用する。
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