クロマチン立体構造に基づく遺伝子発現制御のゲノムワイドな解析

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26640113
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 曽根 正光 京都大学, iPS細胞研究所, 研究員 (90599771)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: クロマチン高次構造

Outline of Annual Research Achievements

個体発生や細胞の分化といった局面において、クロマチンの立体的な構造がダイナミックに変化し、遺伝子の発現制御を行っていることが近年報告されている。例えば、クロマチンが高度に折りたたまれたループ構造を取ることで、配列上は遠く離れているエンハンサーと呼ばれるDNA上の制御領域と遺伝子のプロモーターが物理的に近接し、その発現が活性化する現象がよく知られている。
本研究はそのようなエンハンサーとプロモーターの相互作用をゲノムワイドに解析する手法を開発し、細胞の分化過程におけるクロマチン立体構造のダイナミックな変化について洞察を得ることを目的としている。これまで、クロマチンの3次元的構造を解析するのにChromosome Conformation Capture (3C)法と呼ばれる手法と、それを改変した様々な手法が用いられてきた。しかしながら、従来法では、クロマチン立体構造がグローバルに解析できるがごく大まかな構造しか把握することができないか、構造を詳細に解析することができるが個別の遺伝子座に関する局所的な情報しか得られないか、どちらかであった。本研究では、エンハンサートラップ法を3C法に組み合わせた、独自のエンハンサートラップ3C法（ET3C法）という手法を開発することにより、エンハンサーと、それと相互作用するプロモーターに解析対象を絞り、それらをゲノムワイドに解析することが可能となる。
本年度は、ゲノムにランダムに組み込むことができるエンハンサートラップ用のベクターを、改変型piggyBacトランスポゾンベクターをベースとして作製し、ET3C法に用いる細胞の樹立に従事した。今後はET3C法を用いてゲノムワイドなクロマチン立体構造の解析を行う予定である。