2013 Fiscal Year Annual Research Report
Sox転写因子とmicroRNAが構成する遺伝子制御ネットワークの解明
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25290066
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
蒲池 雄介 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (90263334)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 遺伝子 / 発生・分化 / ゲノム |
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| Research Abstract |
microRNAは、機能性小分子RNAで、細胞の分化や増殖に重要な役割を持つ。なかでも、mir-17～92クラスターがコードするmicroRNA群は、脊椎動物の胚発生に必須であるとともに、がんmicroRNAとしても非常に注目されている。しかし、mir-17～92クラスター遺伝子の発現制御機構、またそれぞれのmiRNAの生理機能の理解はいまだに不十分である。私は、ゼブラフィッシュを用いたSox11転写因子の機能喪失解析から、Sox11がmir-17～92クラスターの発現を直接に制御している可能性があることを見いだした。そこで本研究は、ゼブラフィッシュのモデル生物としての利点を生かして、mir-17～92が受ける転写調節機構をSox-Mycの協調作用に注目して明らかにするとともに、mir-17～92に由来するmiRNA群の機能の解明を目指す。最終的には、Sox因子群とmicroRNAからなる遺伝子制御ネットワークとその胚発生過程における役割を明らかにする目的で実施する。
本年度は、mir-17～92ファミリーのうち、発現レベルが高いmir-17a1～92a1クラスターについて転写調節機構の解析を行った。まず、転写開始点を基点として-622から+1609のゲノムDNA配列が発現に重要な領域であることを見いだした。さらに、転写開始点から下流側の領域に、エンハンサー的な活性を持つ領域があり、その活性がSox11に依存していることを見いだした。
さらに、Sox11/SoxB1が、mir-17～92以外の複数のmiRNAの発現にも関わっている可能性が予想されることから、sox11 ノックダウン胚およびsoxB1 ノックダウン胚における様々なmiRNA遺伝子の発現変化をRT-PCR方により調べたところ、それぞれ複数のmiRNAに発現レベルの変化が見いだされた。
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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
mir-17a1～92a1クラスターについての転写制御領域の絞り込みが順調に進捗している。また、mir-17a1～92a1クラスター以外に、Sox因子の標的となるmiRNA候補が見いだされている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本計画では以下の「研究1」、「研究２」、「研究３」を実施することでSox11/SoxB1因子とmicroRNAが構成する遺伝子制御ネットワークとその胚発生における役割を明らかにする。sox遺伝子群およびmir-17～92の発現は中枢神経系で高いことから、特に神経系の発生過程に注目する。
「研究1」 では、mir-17～92クラスター遺伝子が受ける転写調節機構の解明を目指す。ゼブラフィッシュSox11に使用可能な抗体が得られたことから、クロマチン免疫沈降法を用いてin vivoにおける相互作用を調べ、Sox11の結合部位を明らかにする。Sox因子は、パートナー因子と協調的に作用するという特徴があることから、Sox-Mycの協調的な作用については注目して研究を進める。
「研究２」では、 mir-17～92クラスター由来 miRNAの胚発生期における標的mRNAの同定を目指す。特に、mir-17～92クラスターから生成される成熟miRNA群がゼブラフィッシュの胚発生過程において、どのようなmRNAの制御に関わるのか、さらにそれらがどのような制御系に関連しているのかを明らかにする。
「研究３」では、 Sox11/SoxB1因子により制御されるmiRNAの網羅的な探索を行う。sox11 ノックダウン胚およびsoxB1 ノックダウン胚よりmiRNAを選択的に調製する。このmiRNAについて、次世代型シーケンサーを用いて直接に配列を決定する（miRNA-seq）ことにより、発現レベルが変化しているmiRNAを網羅的に探索する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究費の申請時より、平成２６年度にマイクロアレイや次世代シーケンサーを利用する研究が予定されおり、もともと平成２６年度に多額の消耗品を使用する予定にしていた。この理由で、平成２５年度の使用額が少なくなり、次年度使用額が生じている。
理由に述べたように、平成２６年度にマイクロアレイや次世代シーケンサーを利用する研究には、多額の消耗品が必要になることから、これらの研究に使用予定である。
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