2019 Fiscal Year Annual Research Report
嗅覚受容体とβグロビン、2つの遺伝子クラスターが織りなすクロマチンポテンシャル
Publicly Offered Research
Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
Project/Area Number |
19H05256
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
廣田 順二 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (60405339)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 転写調節配列 / エンハンサー / 嗅覚受容体 / 多重遺伝子 / 遺伝子発現制御 / 遺伝子クラスター |
Outline of Annual Research Achievements |
脊椎動物の嗅覚受容体は大きくクラス1とクラス2の2つに分類される。クラス1嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するタイプである。マウスでは、機能的クラス1嗅覚受容体遺伝子は129個あり、第7染色体上に巨大な遺伝子クラスターを形成する。クラス1嗅覚受容体遺伝子の転写調節配列として我々が同定したJ elementは、この巨大遺伝子クラスター全体を制御しており、制御する”遺伝子数”と”ゲノム上の距離”の両方において他に類を見ない規模で遺伝子発現を制御する。興味深いことにクラス1嗅覚受容体遺伝子クラスターは、βグロビン遺伝子クラスタを内包する。両遺伝子クラスターともに転写調節配列が、クラスター内の単一遺伝子発言を活性化するという特徴を有する。本研究では、進化的に保存された2つの遺伝子クラスターの機能的相互作用の解析を通じ、J elementの超長距離作用性を可能にする分子基盤を明らかにするとともに、クラス1嗅覚受容体とβグロビン、2つの遺伝子クラスターが織りなすクロマチンポテンシャルを解明することを目的とした。 まず、2つの遺伝子クラスター間のクロマチンポテンシャルの機能的クロストークの解明を目的とし、クラス1嗅覚受容体クラスター欠失変異マウスと嗅神経細胞特異的βグロビンクラスター欠失マウスの作出をおこなった。2019年度には、βグロビンクラスターのテロメア側にあるクラス1嗅覚受容体クラスター(1.3Mb)の作出に成功したが、セントロメア側のクラス1嗅覚受容体クラスター(1.5Mb)の欠失変異を得られていない。 また、J element(1.3 kb)の解析をさらにすすめ、1.3 kbのJ element配列内の330 bpがクラス1嗅神経細胞特異的なエンハンサー活性に必要十分であること明らかにした。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計画していた遺伝子改変マウスの作出に遅れがでている。具体的には、クラス1嗅覚受容体遺伝子クラスター欠失マウスの作出においては、セントロメア側のクラスター欠失変異が得られておらず、欠失変異が致死性を有する可能性が考えられる。一方、嗅神経細胞特異的βグロビン欠失変異マウス作出のため、βグロビンクラスターの両端にloxP配列を挿入する変異マウスの作出をおこない、片側のloxP配列の挿入が完成した。
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Strategy for Future Research Activity |
クラス1嗅覚受容体遺伝子クラスター欠失マウスの作出においては、セントロメア側のクラス1嗅覚受容体クラスター欠失変異が致死となる可能性が考えられたため、その原因究明のために、1.5 Mbのクラスター全体を一度に欠失するのではなく、徐々に欠失変異を導入する予定である。 一方、嗅神経細胞特異的βグロビン欠失変異マウスの作出については、βグロビンクラスターの片側にloxP配列を挿入したマウスを繁殖させたのちに、目的の変異マウスの作出を完成させる。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Bcl11b controls odorant receptor class choice in mice2019
Author(s)
Enomoto Takayuki、Nishida Hidefumi、Iwata Tetsuo、Fujita Akito、Nakayama Kanako、Kashiwagi Takahiro、Hatanaka Yasue、Kondo Hiro、Kajitani Rei、Itoh Takehiko、Ohmoto Makoto、Matsumoto Ichiro、Hirota Junji
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Journal Title
Communications Biology
Volume: 2
Pages: ー
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Mechanism of odorant receptor class choice in mice.2019
Author(s)
Enomoto Takayuki、Nishida Hidefumi、Iwata Tetsuo、Fujita Akito、Nakayama Kanako、Kashiwagi Takahiro、Hatanaka Yasue、Kondo Hiro、Kajitani Rei、Itoh Takehiko、Ohmoto Makoto、Matsumoto Ichiro、Hirota Junji
Organizer
The 48th Naito Conference on Integrated Sensory Sciences - Pain , Itch, Smell and Taste.
Int'l Joint Research
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