2019 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of chromatin accessibility
Publicly Offered Research
| Project Area | Chromosome Orchestration System |
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| Project/Area Number |
18H04722
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| Research Institution | Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
宮成 悠介 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 特任准教授 (60469608)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | クロマチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プロモーターやエンハンサーなどの転写制御領域は、ヌクレオソームによって占有されておらず、DNAが裸の状態をとる。この様な領域は、転写因子やRNAポリメレースなどがゲノムDNAに直接結合（アクセス）することができるため、「アクセッシブルクロマチン」と呼ばれる。本プロジェクトでは、クロマチン高次構造を制御する因子を網羅的に同定するために、ヒト１倍体細胞であるeHAP1細胞を用いてCRISPR genome wide screeningをおこなった。スクリーニングのリードアウトとしてはATAC-seeを用いることにより、細胞内のアクセシブルクロマチンの総量を1細胞レベルで定量した。その結果、クロマチン高次構造を負に制御する因子、および正に制御する因子を100種類程度同定することに成功した。それら因子は様々な分子機能をもった複数のPathwayに分類されるため、ゲノム上で営まれる様々な分子反応にクロマチンアクセシビリティの構築が重要なイベントであることが、明らかとなった。各遺伝子をノックアウトした細胞をATAC-seq法により解析し、それぞれの候補遺伝子がクロマチン高次構造へどのように影響をあたえるかを詳細に解析することで、それぞれの遺伝子の機能を類推することに成功した。スクリーニングによって得られた遺伝子群の機能は多岐にわたっており、クロマチン高次構造が様々なパスウェイによって影響を受けていることを示す非常に重要な知見をえることができた。得られた制御因子の中で、さらに機能を詳細に解析するためにTFDP1を選択し、TFDP1ノックアウト細胞などを解析した。TFDP1は、エンハンサーやプロモーターなどの転写制御領域だけでなく、全てのゲノム領域のアクセシビリティを制御している因子であることが明らかとなった。現在、研究成果を科学雑誌に投稿し、査読中である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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