2013 Fiscal Year Research-status Report
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25840095
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
村本 哲哉 独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, 研究員 (10612575)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 転写 / ライブセルイメージング / 細胞分化 / 周期性 / ゆらぎ / クロマチン修飾 / 遺伝子発現動態 |
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| Research Abstract |
生物が発生分化のプログラムを遂行するためには、細胞内の分化を規定する情報が細胞分裂を介して正確に受け継がれることが必須である。これまで私は遺伝子発現動態に着目し、転写活性化状態が母細胞から娘細胞へと受け継がれていることを明らかにした。さらに、この維持機構にヒストンH3K4のメチル化が関与することを見出した。また、細胞分裂を繰り返すに従い遺伝子発現が大きくばらつく変異株を単離し、その解析を試みている。
本研究では、私が独自に開発した転写を長時間にわたってライブセルイメージングする技術を用い、この変異株を詳細に解析することで、遺伝子発現動態が次世代へ引き継がれるメカニズムをさらに詳しく解明していくことを目的とした研究を行っている。
本年度は、細胞分裂を繰り返すに従い、遺伝子発現がばらつく原因遺伝子を破壊した、遺伝子発現をモニターする細胞株を作製し、長時間にわたるライブセルイメージングを行った。現在、遺伝子発現動態が世代を超えて維持できなくなっているかどうかについて検討している。
また、この解析の過程で発生特異的遺伝子の分化誘導後の動的挙動もモニターした。その結果、その遺伝子の転写が細胞集団全体で約6分おきに同期していることを発見した。さらに、その分子メカニズムを解明するためにアメリカの研究グループと共同研究を行い、約6分周期で見られるシグナルが、細胞表面のレセプターを介し、細胞内の転写因子を周期的に活性化することで、約6分周期の転写の活性化情報に変換されるという動的メカニズムを解明するに至った。
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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
計画の目的であった細胞分裂を繰り返すに従い、遺伝子発現がばらつく遺伝子を破壊した細胞株を用いた解析が進行している。また、この解析の過程から発見された周期的遺伝子発現動態を解析することで、周期的なシグナルが周期的な転写の活性化情報に変換される動的メカニズムの解析に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度に当たる本年度は、研究成果をまとめるための実験を行う予定である。特に、得られた変異株を用いて遺伝子発現動態を計測し、転写活性化状態の維持機構を解明するための実験を精力的に進める予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究の進行の都合上、実験補助パートタイマーを雇用する期間を短くした。そのため、人件費として確保していた予算のうち、一部使用しなかった。
本研究で欠かせない技術である顕微鏡を用いたライブセルイメージングを行うための物品等を購入するための費用として使用することを計画している。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Nucleocytoplasmic shuttling of a GATA transcription factor functions as a development timer2014
Author(s)
Cai, H., Katoh-Kurasawa, M., Muramoto, T., Santhanam, B., Long Y., Li, L., Ueda, M., Iglesias, P.A., Shaulsky, G., and Devreotes, P.N.
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Journal Title
Science
Volume: 343
Pages: 1249531
DOI
Peer Reviewed
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