2019 Fiscal Year Annual Research Report
長鎖非コードRNAの新規転写活性化機構の解明とそのゲノムワイドな解析
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19J20773
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
千松 賢史 首都大学東京, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | 長鎖非コードRNA / クロマチン / 転写制御 / 減数分裂期組換え |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、転写産物の大部分がタンパク質の情報を含まない非コードRNAと総称される転写産物であることが明らかになりその機能について世界的に研究が進められている。当研究室では分裂酵母fbp1遺伝子座において、転写活性化に先立って、遺伝子上流非コード領域の非コードRNA転写によってクロマチン再編成が誘導される機構を発見し(Hirota et al. Nature 2008)、mlonRNAと名付けその制御機構の研究を進めている。本研究課題では、独自に特定したmlonRNAの転写必須エレメント(mlon-box)に結合するタンパク質を同定し、非コードRNA転写に共役したクロマチン再編成によるゲノム機能制御の分裂酵母ゲノム内における普遍性の検証を目的としている。
本年度では、mlon-boxの配列によるゲノム解析からmlon-boxと減数分裂期組換え部位に有意な相関を見出した。相関が見られたSPBC24C6.09c上流領域では、減数分裂期に転写やクロマチン構造変化、減数分裂期組換えに先立って形成されるDNA二重鎖切断(DSB)の導入が行われていることがわかった。さらにこの領域のmlon-boxを変異させ失活させると、減数分裂期に見られた転写やクロマチン構造変化、DSB形成の全てが消失することが明らかになった。このことからmlon-boxに誘導されるmlonRNA転写が、これらの機構を発見したfbp1領域に特化した機構ではなく、分裂酵母ゲノムにおいてクロマチン構造を介して転写や組換えといったDNAを鋳型とする化学反応を制御する普遍的なメカニズムである可能性を示唆している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は、1.独自に特定したmlon-boxに結合するタンパク質の同定、2.mlon-boxに誘導されるRNA転写によるゲノム機能調節機構の普遍性の検証、という2つの柱から成り立っている。本年度はゲノム解析の結果見つかったSPBC24C6.09c領域でmlon-boxに依存した転写・クロマチン構造変化・減数分裂期組換えの現象を発見したことで、課題2のmlon-boxに誘導されるRNA転写によるゲノム機能調節機構の普遍性の検証が大きく進展したと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究ではmlon-boxに結合する因子を特定する。本年度の研究の中で候補因子として転写因子であるAtf1が浮上してきたので、クロマチン免疫沈降法でAtf1の結合の様子や、Atf1欠損時のmlon-boxの機能などに注目して解析する
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