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水棲型嗅覚受容体巨大遺伝子クラスターを支配する発現制御領域の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K14932
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 神経生理学・神経科学一般
研究機関東京工業大学

研究代表者

岩田 哲郎  東京工業大学, 技術部, 技術職員 (30771563)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード嗅覚受容体遺伝子 / 遺伝子クラスター / シスエレメント / 長距離エンハンサー / 発現制御領域 / 嗅覚受容体 / 遺伝子発現制御 / 分子・細胞神経科学
研究成果の概要

マウスゲノム最大の遺伝子ファミリーを形成する嗅覚受容体は、系統学的にClassⅠとClassⅡに分類される。ClassⅠは約300万塩基対の単一の巨大遺伝子クラスターを形成する特徴的なファミリーである。嗅神経細胞における1細胞-1受容体ルールから、ClassⅠ遺伝子クラスターを支配する共通の発現制御領域の存在が推定されているが、同定には至っていなかった。本研究課題では、マウス遺伝学的手法や情報学的解析により、ClassⅠ遺伝子クラスターを制御する新たな嗅覚受容体遺伝子発現制御領域(Jエレメント)の同定に成功し、エンハンサーを介した嗅覚受容体遺伝子の発現制御モデルを提唱した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、クラスⅠ嗅覚受容体遺伝子を制御するエンハンサーを初めて明らかにした。このエンハンサーはマウス以外の哺乳動物間でも高度に保存されており、クラスⅠ遺伝子クラスター全体を制御し、制御する遺伝子の数とゲノム上の距離の両方においてこれまでに例をみない規模で遺伝子発現を制御していることが明らかになった。この”超”長距離作用性のエンハンサーの発見は、嗅覚受容体の遺伝子進化の謎を解く重要な手掛かりになると期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Bcl11b controls odorant receptor class choice in mice2019

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 296-296

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0536-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A single pheromone receptor gene conserved across 400 million years of vertebrate evolution2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hikoyu、Nishida Hidefumi、Kondo Hiro、Yoda Ryota、Iwata Tetsuo、Nakayama Kanako、Enomoto Takayuki、Wu Jiaqi、Moriya-Ito Keiko、Miyazaki Masao、Wakabayashi Yoshihiro、Kishida Takushi、Okabe Masataka、Suzuki Yutaka、Ito Takehiko、Hirota Junji、Nikaido Masato
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 35 号: 12 ページ: 2928-2939

    • DOI

      10.1093/molbev/msy186

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A long-range cis-regulatory element for class I odorant receptor genes2017

    • 著者名/発表者名
      Iwata Tetsuo、Niimura Yoshihito、Kobayashi Chizuru、Shirakawa Daichi、Suzuki Hikoyu、Enomoto Takayuki、Touhara Kazushige、Yoshihara Yoshihiro、Hirota Junji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00870-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Molecular mechanism of class I odorant receptor gene expression2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Iwata, Takayuki Enomoto, Junji Hirota
    • 学会等名
      日本味と匂学会第53回大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規鋤鼻受容体候補分子ancV1Rのフェロモン受容における役割2019

    • 著者名/発表者名
      近藤宏、岩田哲郎、鈴木彦有、永嶌鮎美、村田健、東原和成、二階堂雅人、廣田順二
    • 学会等名
      日本味と匂学会第53回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 嗅覚受容体巨大遺伝子クラスターを制御する長距離シスエレメント2018

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎、新村芳人、小林千鶴、白川大地、鈴木彦有、榎本孝幸、東原和成、吉原良浩、廣田順二
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第90回大会 ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 嗅覚受容体遺伝子発現における転写因子 Ldb1 の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      猪爪舞花、岩田哲郎、Saiku Daniel、斎藤真人、飯塚遥香、小澤悠太、永嶌鮎美、廣田順二
    • 学会等名
      日本味と匂学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 転写因子 Bcl11b による嗅神経細胞の二者択一的運命決定の制御機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      柏木貴裕、榎本孝幸、岩田哲郎、廣田順二
    • 学会等名
      日本味と匂学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Class I 嗅覚受容体遺伝子の転写調節領域の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      留岡諭志、岩田哲郎、廣田順二
    • 学会等名
      日本味と匂学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規フェロモン受容体候補分子 ancV1R の機能解明2018

    • 著者名/発表者名
      近藤宏、岩田哲郎、鈴木彦有、永嶌鮎美 、二階堂雅人、廣田順二
    • 学会等名
      日本味と匂学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] An extraordinary long-range cis-regulatory element for class I odorant receptor genes2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Iwata, Yoshihito Niimura, Chizuru Kobayashi, Daichi Shirakawa, Hikoyu Suzuki, Takayuki Enomoto, Kazushige Touhara, Yoshihiro Yoshihara, Junji Hirota
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会 第3回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Class I 嗅覚受容体遺伝子発現制御2018

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎
    • 学会等名
      第5回ケモビ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Class I嗅覚受容体遺伝子の長距離シスエレメントの同定2017

    • 著者名/発表者名
      岩田哲郎、新村芳人、小林千鶴、白川大地、鈴木彦有、榎本孝幸、東原和成、吉原良浩、廣田順二
    • 学会等名
      日本味と匂学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Bcl11bは2種類の嗅神経細胞の運命選択を支配する2017

    • 著者名/発表者名
      榎本孝幸、西田秀史、岩田哲郎、中山叶子、藤田暁人、柏木貴裕、畠中靖恵、梶谷嶺、伊藤武彦、鷹本真、松本一朗 、廣田順二
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース(超巨大遺伝子群を制御するゲノム領域を発見)

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2017/039272.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-12-27  

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