2017 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of a retroposon involved in corpus callosum development
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26840117
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
西原 秀典 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (10450727)
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2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子進化 / 発現制御 / 哺乳類 / 脳梁 / レトロポゾン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高度保存領域であるAS021配列はレトロポゾンの一種であるAmnSINE1に由来し、真獣類の脳梁形成に必須なSatb2遺伝子のエンハンサーとして機能する。本研究では、AS021が持つエンハンサー機能の分子機構、およびAS021による哺乳類の脳梁発生に対する寄与の解明が目的である。本研究を通して以下の重要な結果が得られた。
(1) AS021エンハンサーの結合因子を同定した。免疫染色等の結果、それがエンハンサーの抑制制御因子であることが明らかになった。AmnSINE1に対する結合因子の同定はこれが初めてであり、一般にレトロポゾンがどのような過程を経て機能獲得に至るのかを解明するための重要な発見となった。
(2) AS021配列を欠損させたマウスを用いた免疫染色では、野生型マウスにおけるAS021結合因子の発現細胞ではエンハンサーに抑制効果をもたらすことでSatb2の発現量が低下する一方、AS021-KOマウスではその抑制効果が軽減されSatb2の発現が低下しない。このことから、Satb2の発現にはAS021のみならず複数のエンハンサーの協調的作用が必要であること、またAS021は発現の活性化効果と抑制効果の両方を併せ持つことが示された。
(3) 本研究の研究期間を当初計画より1年延長し、既知のChIP-seqデータの網羅的解析をおこなった結果、AmnSINE1内部に有意に偏って結合する転写活性化因子が少なくとも1つ存在することを明らかにした。このことは、AS021のみならず多くのAmnSINE1配列が類似したエンハンサー機能を有する可能性があることを示す。
以上のように、本研究ではAmnSINE1がエンハンサー機能を獲得することで脳梁形成にどのように寄与したのかを明らかにした。同時に、哺乳類の発現ネットワークの進化におけるAmnSINE1の重要性を解明する上で、極めて重要な知見を得ることができた。
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