2020 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 |
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| Project/Area Number |
19H05256
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
廣田 順二 東京工業大学, 生命理工学院, 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 / 遺伝子発現 / 遺伝子クラスター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウスのクラス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。しかし、J elementの超長距離作用性の分子機構は明らかになっていない。本研究では、まずJ element（1.3 kb）の機能解析をさらにすすめ、J element配列内の330 bp（Core J element）がクラス１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。Core J elementのモチーフ配列解析の結果、 O/E-like配列とホメオドメイン配列からなるCompositeモチーフがエンハンサー活性に必須であった。
クラス１嗅覚受容体クラスターは、βグロビンクラスターを内包する。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ため、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おこなうこととし、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。これまでに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）欠失マウス、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に成功した。一方、セントロメア側のクラス１嗅覚受容体クラスター（1.5Mb）の欠失変異は胎生致死であったため、クラスター内に存在する嗅覚受容体遺伝子以外の遺伝子を残しつつ、クラス１嗅覚受容体クラスターを欠失させることにした。今後、これらのクラスター欠失マウスにおける遺伝子発現解析を行い、２つの遺伝子クラスター間の機能的相互作用を明らかにする。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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