2016 Fiscal Year Annual Research Report
Beyond allocating enhancers: Deciphering diverse roles of the ground-state chromatin conformation in gene regulation.
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15K18454
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
辻村 太郎 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (90741893)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | クロマチン高次構造 / エンハンサー / マウス / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、「基本高次構造」が遺伝子発現制御に果たす多様な役割を解明することであった。そのモデルとしてTfap2c-Bmp7遺伝子座を研究対象とした。まず基本高次構造の形成因子の詳細な解析を行った。特にCTCF結合サイトの有無および結合配向性の意義を調べた。その結果、本遺伝子座において、基本高次構造として現れるドメイン構造の分断が、その分断領域にまたがる、相反目方向のCTCFクラスターによる作用で形成されることが示された。さらに、異なる細胞種の比較で、エンハンサー様の活性が高次構造の形成に極めて重要であることがわかった。つまり「基本高次構造」に規定される高次構造も、異なる細胞種ごとに異なる様相を示すことを意味する。
さらに、実際のin vivo組織におけるエンハンサーの解析をおこなった。申請当初と比較して、ゲノム編集技術に大幅に進展が見られ、マウス個体のゲノム編集が容易であることが判明したため、当初のトランスジェニックによるエンハンサー解析の方針を改め、マウス個体での直接的なゲノム改変によるエンハンサー解析を進めることにした。そこで、まずはTfap2c, Bmp7遺伝子それぞれの発現をlacZで再現するレポーター系統を導入した。特に興味深い組織としてメスの乳腺を見出した。乳腺の上皮組織においてTfap2c, Bmp7が共発現していることを見出した。現在、これらについてエンハンサーの探索と、発現の機能についえ解析を進めている。他に、in vitroの分化系を利用して、Bmp7の腎臓発生における重要エンハンサーの機能検証をすることができた。
最後に、基本高次構造の様態を正確に描写するために3D DNA FISHを進めている。必要なBACクローンを取得、単離し、それをもとにプローブを作成した。すでにプローブのシグナルを検出している。今後、超解像顕微鏡を利用して詳細な解析を進める予定である。
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