2014 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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| 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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| Outline of Annual Research Achievements |
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miRNA群は、脊椎動物の胚発生に必須であるとともに、がんmiRNA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、主要なmir-17a1-92a1クラスターに加えて、他のパラログのクラスターについても転写調節機構の解析を行った。転写開始点を含む数kbのゲノムDNA配列を調べたところ、mir-17a1-92a1クラスター同様に、これらの配列のプロモーター活性も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、現在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、次世代シーケンサーを用いて網羅的に検出する解析を進めている。
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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
mir-17-92クラスター群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-17-92クラスター群以外に、Sox因子の標的となるmiRNAが多数あることがわかりつつある。
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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クラスター群および他のmiRNA遺伝子が受ける転写調節機構の解明を目指す。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、Sox因子の結合部位を明らかにする。クロマチン免疫沈降法の精度を上げるため、タグを利用した免疫沈降法を取り入れる。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クラスター群に由来 するmiRNAの胚発生期における役割の解明を目指す。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の研究を進展させる。
「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を選択的に調製し、次世代型シーケンサーを用いたmiRNA-seq法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研究を進展させる。
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| Causes of Carryover |
研究費の申請時より、研究計画の後半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27年度に多額の消耗品を使用する予定にしていた。マイクロアレイや次世代シーケンサーを利用が平成27年度に膨らむことが予想されたことから、平成26年度の使用額が少なくなり、次年度使用額が生じている。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
理由に述べたように、平成27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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