2013 Fiscal Year Annual Research Report
jmjCドメインタンパク質Epe1によるゲノムワイドなヘテロクロマチン制御機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Systematic study of chromosome adaptation |
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| Project/Area Number |
25125701
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
村上 洋太 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20260622)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エピジェネティック制御 / クロマチンン構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
jmjCドメインをもちヘテロクロマチン局在を示す分裂酵母Epe1はヘテロクロマチン・ユークロマチン境界の確立、ヘテロクロマチン内転写の活性化、ヘテロクロマチンの安定化など様々な機能をもつ。ヘテロクロマチン領域にリポーター遺伝子・ade6が挿入された細胞においてepe1遺伝子を欠損させると、赤白まだらのコロニーが出現する。白いコロニーはヘテロクロマチンによって本来は抑制状態にあるade6遺伝子が発現していることを意味し、ヘテロクロマチンの崩壊を示す。一方、赤いコロニーはade6が抑制されたままの状態であることを意味する。同一の生育環境下にもかかわらずクローン間で表現型がばらつく現象を「ゆらぎ」といい、Epe1はその抑制因子と考えられる。
epe1欠損によって出現した赤と白のコロニーに対してゲノムワイドなトランスクリプトーム解析を行うと、白のみに23kbpに及ぶ転写抑制的クラスター領域が出現した。この領域はade6の上流で赤色代謝産物の合成を制御する遺伝子・ade5を含み、本来は脱抑制状態にある。そして、クロマチン免疫沈降(ChIP)法により、この領域においてH3K9meの過度な蓄積を確認した。赤白の表現型は必ずしもセントロメアのヘテロクロマチンの状態を反映しているとは限らず、ade5が異所的に形成されたヘテロクロマチンによって抑制されることも白いコロニーを生む要因のひとつであることが明らかになった。つまり、Epe1は異所的ヘテロクロマチンを解消することでエピゲノムの安定維持に寄与していると考えられた。
さらに、この異所的ヘテロクロマチンはRNAi因子が欠損すると高頻度で形成されるという興味深い結果も得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Epe1遺伝子の欠損で、異所的ヘテロクロマチン形成が起こること、またそれが、細胞の表現型の変化をもたらすという、非常に興味深い結果が得られた。さらに、RNAi因子が異所的ヘテロクロマチン形成に根がtぃぶに働くという、予想外の結果が得られて、今後の進展が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果を受けて、以下の研究を展開する。
１．異所的ヘテロクロマチン形成に必要な因子の洗い出し
２．ゲノムワイドな解析による、ade5領域以外での異所的ヘテロクロマチン形成の有無の確認。
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