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2013 Fiscal Year Research-status Report

神経細胞特異的なクロマチンダイナミクスを司る分子の同定

Research Project

Project/Area Number 25430167
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

堀家 慎一  金沢大学, 学際科学実験センター, 准教授 (40448311)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 目黒 牧子  金沢大学, 学際科学実験センター, 博士研究員 (20304222)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsクロマチンダイナミクス / インプリンティング / 非コードRNA / siRNA
Research Abstract

15q11-q13領域はゲノム刷り込み遺伝子がクラスターを形成して存在している領域であり,その刷り込み遺伝子の発現異常によりプラダーウィリ症候群やアンジェルマン症候群を発症する。一方,15q11-q13領域の重複は自閉症患者や統合失調症患者で数多く報告されている。これまでの研究で15q11-q13領域における精神発達障害の発症機序の解明に取り組み,15q11-q13領域の遺伝子発現制御には核内における遺伝子の配置が重要な意味を持っていることを見出してきた。しかしながら実際にどのような分子が染色体ゲノムの核内配置や相互作用に関わり,遺伝子発現を制御しているのか,明らかにされていない。そこで本年度は,神経細胞特異的なクロマチンダイナミクスを司る分子を同定するため,ヒトshRNA発現プラスミドをヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞にトランスフェクションさせ,DNA-FISH解析により①「PWS-IC領域とCHRNA7領域のシス相互作用」と②「GABRB3遺伝子座における染色体ペアリング」を指標にスクリーニングを行う事とした。ゲノムネットワークプロジェクト「ヒト全遺伝子レトロウイルス型siRNAライブラリー構築」の成果に基づくライブラリーから「転写活性に重要な遺伝子」1,200個を分与頂き,各々からプラスミドを抽出した。また,shRNA発現プラスミドを効率的にヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞にトランスフェクションさせる方法を検討した。その結果,リポフェクタミンLTXを用いた方法が最も効率的にshRNA発現プラスミドを導入できることが分かった。現在,一次スクリーニングとして,10個のshRNA発現プラスミドプールを作製しリポフェクタミンLTXを用いてトランスフェクションさせ,DNA-FISH解析により,クロマチン動態に変化のあるものを抽出する作業を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究の進捗状況として,神経細胞特異的なクロマチンダイナミクスを司る分子のスクリーニングに用いるヒトshRNA発現レトロウイルスベクター,約1200クローンを分与頂き,各々からプラスミドを抽出し,スクリーニングの準備は整えられた。また,予備的実験として,shRNA発現プラスミドを効率的にヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞にトランスフェクションさせる方法を検討するなど,概ね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

スクリーニングとして,10個のshRNA発現プラスミドプールを作製しトランスフェクションさせ,DNA-FISH解析により,クロマチン動態に変化のあるものを抽出する。その上で,クロマチンダイナミクスを司る分子の15q11-q13領域における結合部位の同定を同定する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

shRNA発現プラスミドを効率的にヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞にトランスフェクションさせる方法の検討に時間を要したため,予定していたスクリーニングを完全に終了することができなかった。そのため,当初予定していたトランスフェクション試薬や細胞培養用培地等の購入を次年度に繰り越したため。
ヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞へのトランスフェクション法は,リポフェクタミンLTXを用いる方法で確立したため,前年度遅れていたスクリーニングを早急に行う予定である。一次スクリーニングとして,10個のshRNA発現プラスミドプールを作製しリポフェクタミンLTXを用いてトランスフェクションさせ,DNA-FISH解析により,クロマチン動態に変化のあるものを抽出する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013

All Presentation (12 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Presentation] 発達障害におけるエピジェネティクス研究2014

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      第57回日本神経化学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良)
    • Year and Date
      20140929-20141001
    • Invited
  • [Presentation] 高次クロマチンダイナミクスを制御するインプリンティングセンターの新たな役割2014

    • Author(s)
      目黒牧子,堀家慎一
    • Organizer
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      伊藤国際学術研究センター(東京)
    • Year and Date
      20140525-20140527
  • [Presentation] 高次クロマチンダイナミクスを介したPWS-ICによる遺伝子発現制御機構の解析2014

    • Author(s)
      堀家 慎一, Dag H. Yasui, Janine M. LaSalle, James L. Resnick, 目黒 牧子
    • Organizer
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      伊藤国際学術研究センター(東京)
    • Year and Date
      20140525-20140527
  • [Presentation] 高次クロマチンダイナミクスを制御するPWS-ICの新たな役割2014

    • Author(s)
      堀家 慎一, Dag H. Yasui, Janine M. LaSalle, James L. Resnick, 目黒 牧子
    • Organizer
      日本生化学会北陸支部第32回大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山)
    • Year and Date
      20140524-20140524
  • [Presentation] PWS-IC is essential for the higher order chromatin organization of 15q11-q13 and the location of a paternally expressed gene within a chromosome 15 territory2014

    • Author(s)
      S. Horike, D.H. Yasui, W. Powell, J.M. LaSalle, M. Meguro-Horike
    • Organizer
      IIAS Research Conference 2014 ChromatinDecoding
    • Place of Presentation
      国際高等研究所(京都)
    • Year and Date
      20140512-20140515
  • [Presentation] Long non-coding RNA, UBE3A-ATS is essential for long-range gene regulation and chromosome territory in 15q11-q13 imprinted locus2013

    • Author(s)
      堀家慎一,Yasui DH,LaSalle JM,目黒ー堀家牧子
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(神戸)
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] 15q11-q13領域の遺伝子発現制御における染色体ダイナミクスの役割2013

    • Author(s)
      堀家慎一,Yasui DH,押村光雄,LaSalle JM,目黒ー堀家牧子
    • Organizer
      第31回染色体ワークショップ・第12回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      ホテルおかだ(箱根)
    • Year and Date
      20131125-20131127
  • [Presentation] 「自閉症発症機序におけるエピゲノムの重要性~オキシトシンレセプタープロモーター領域のDNAメチル化解析~2013

    • Author(s)
      堀家慎一,岡田源作,棟居俊夫,東田陽博,横山茂,目黒ー堀家牧子
    • Organizer
      日本人類遺伝学会 第58回大会
    • Place of Presentation
      江陽グランドホテル(仙台)
    • Year and Date
      20131120-20131123
  • [Presentation] 「MeCP2 is required for chromatin higher-order structure and dynamics at the imprinted 15q11-q13 locus.2013

    • Author(s)
      Horike S
    • Organizer
      Epigenomics of Common Diseases
    • Place of Presentation
      Wellcome Trust Conference Centre(Cambridge, UK)
    • Year and Date
      20131107-20131110
  • [Presentation] 神経疾患のジェネティクスとエピジェネティクス2013

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      日本心理学会 第77回大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      20130919-20130921
    • Invited
  • [Presentation] MeCP2 is required for chromatin higher-order structure and dynamics at the imprinted 15q11-q13 locus2013

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      酵母からのエピジェネティクス研究へのメッセージ
    • Place of Presentation
      グランディア芳泉(あわら)
    • Year and Date
      20130902-20130904
  • [Presentation] 父性発現遺伝子MAGEL2の遺伝子発現制御における染色体ダイナミクスの役割2013

    • Author(s)
      堀家慎一,Yasui DH,押村光雄,LaSalle JM,目黒ー堀家牧子
    • Organizer
      第7回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良)
    • Year and Date
      20130530-20130531
  • [Book] エピジェネティクスの産業応用2014

    • Author(s)
      目黒牧子,堀家慎一
    • Total Pages
      393(239-247)
    • Publisher
      シーエムシー出版

URL: 

Published: 2015-05-28  

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