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遠隔シス因子による組織特異的Shh遺伝子発現制御と染色体動態

研究課題

研究課題/領域番号 19370003
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 遺伝・ゲノム動態
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

城石 俊彦  国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 教授 (90171058)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2008年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2007年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワードShh 遺伝子 / 非翻訳保存配列 / 遺伝子発現制御 / 遠隔エンハンサー / 染色体動態 / Shh遺伝子
研究概要

マウス発生胚肢芽では、Shh 遺伝子の転写レベルの変化に応じてShh 遺伝子座から遠く離れた遠隔エンハンサーを含むシス配列とShh 翻訳領域の物理的距離が時期・組織特異的にダイナミックに変化する。本研究では、Shh 遺伝子の転写制御に絡む染色体高次構造変化の分子基盤を明らかにし、その生物学的意義を考察した。本研究成果により、マウス肢芽でのShh 遺伝子発現は、エンハンサーとプロモーターの物理的相互作用に加えて染色体テリトリーからのShh 遺伝子座のルーピングアウトという二段階の染色体高次構造の変化によって制御されることが明らかとなった。また、Shh 遺伝子の遠隔および近位エンハンサーの詳細な発現量の比較解析を行い、前者は短期で比較的低レベルの遺伝子発現を、後者は長期間にわたる高レベルの遺伝子発現を制御している可能性が示唆された。このように、染色体の高次構造のダイナミックな変化により、発生関連遺伝子の発現量について精巧な制御が行われていることが明らかとなった。また、本研究では、肢芽以外において、Shh 遺伝子の口腔から腸管の上皮組織での発現を特異的に制御するエンハンサーを新たに同定した。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] A cluster of three long-range enhancers directs regional Shh expression in the epithelial linings2009

    • 著者名/発表者名
      Sagai T, Amano T, Tamura M, Mizushina Y, Sumiyama K and Shiroishi T.
    • 雑誌名

      Development 136

      ページ: 1665-1674

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromosomal dynamics at the Shh locus: limb bud-specific differential regulation of competence and active transcription2009

    • 著者名/発表者名
      Amano T, Sagai T, Tanabe H, Mizushina Y, Nakazawa H, Shiroishi T
    • 雑誌名

      Dev Cell. 16

      ページ: 47-57

    • NAID

      120006576058

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A cluster of three long-range enhancers directs regional Shh expression in the epithelial linings.2009

    • 著者名/発表者名
      Sagai T
    • 雑誌名

      Development (In press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromosomal dynamics at the Shh locus : limb bud-specific differential regulation of competence and active transcription.2009

    • 著者名/発表者名
      Amano T
    • 雑誌名

      Developmental Cell 16

      ページ: 47-57

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of new long conserved noncoding sequences in vertebrates2008

    • 著者名/発表者名
      Sakuraba Y, Kimura T, Masuya H, Noguchi H, Sezutsu H, Takahasi KR, Toyoda A, Fukumura R, Murata T, Sakaki Y, Yamamura M, Wakana S, Noda T, Shiroishi T , Gondo Y
    • 雑誌名

      Mamm Genome 19

      ページ: 703-712

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of new long conserved noncoding sequences in vertebrates.2008

    • 著者名/発表者名
      Sakuraba Y
    • 雑誌名

      Mammalian Genome 19

      ページ: 703-712

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Members of a novel gene family, Gsdm, are expressed exclusively in the epithelium of the skin and gastrointestinal tract in a highly tissue-specific manner.2007

    • 著者名/発表者名
      Tamura M.
    • 雑誌名

      Genomics 89

      ページ: 618-629

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new Gsdma3 mutation affecting anagen phase of first hair cycle.2007

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Common. 359

      ページ: 902-907

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutations in the helix termination motif of mouse type I IRS keratin genes impair the assembly of keratin intermediate filament.2007

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S.
    • 雑誌名

      Genomics. 90

      ページ: 703-711

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between Shh expression and DNA methylation status of the limb-specific Shh enhancer region during limb regeneration in amphibians.2007

    • 著者名/発表者名
      Yakushiji N.
    • 雑誌名

      Dev Biol. 312

      ページ: 171-182

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sonic hedgehog (Shh)遺伝子の発現制御にかかわる染色体ダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      城石俊彦
    • 学会等名
      第5回生命資源研究・支援センターシンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-03-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Sonic hedgehog (Shh)遺伝子の発現制御にかかわる染色体ダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      城石俊彦
    • 学会等名
      第5 回生命資源研究・支援センターシンポジウム
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Evolutionary conserved non-coding sequence 1Mb away from the Shh coding sequence acts as limb bud-specific Shh enhancer.2008

    • 著者名/発表者名
      Shiroishi T.
    • 学会等名
      The 16^<th> CDB meeting, "Cis-sequence regulation and its evolution" Kobe
    • 発表場所
      理化学研究所神戸
    • 年月日
      2008-09-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Two adjacent long-range-enhancers regulate segmental Shh expression in epithelial linings of endoderm.2008

    • 著者名/発表者名
      Sagai T
    • 学会等名
      第41回日本発生生物学会
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館
    • 年月日
      2008-05-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Gene kissing:A remote enhancer-promoter interaction regulates expression of Sonic hedgehog in mouse limb buds2008

    • 著者名/発表者名
      Amano T, Sagai T, Tanabe H, Shiroishi T
    • 学会等名
      The 3rd Asian Chromosome Colloquium
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Evolutionary conserved non-coding sequence 1Mb away from the Shh coding sequence acts as limb bud-specific Shhenhancer2008

    • 著者名/発表者名
      Shiroishi T
    • 学会等名
      The16thCDBmeeting,"Cis-sequence regulation and its evolution"
    • 発表場所
      Kobe
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Long-range エンハンサーによるShh 遺伝子の動的転写制御2008

    • 著者名/発表者名
      天野孝紀、 嵯峨井知子、田辺秀之、水品洋一、中澤博美、城石俊彦
    • 学会等名
      第22回モロシヌス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Hemimelic extra-toes (Hx) mutation gains a new cis-regulatory motif in limb-specific Shh enhancer2008

    • 著者名/発表者名
      Amano T, Sagai T, Tanabe H, Shiroishi T
    • 学会等名
      第41 回日本発生生物学会(ISDB 共催)
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Twoadjacent long-range-enhancers regulate segmental Shh expression in epithelial linings of endoderm2008

    • 著者名/発表者名
      Sagai T, Amano T, Tamura M, Mizushina Y, Yamamoto H, Okagaki A, Sumiyama K, Shiroishi T
    • 学会等名
      第41 回日本発生生物学会(ISDB 共催)
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Evolutionary conserved non-coding sequence 1Mb away from the Shh coding region acts as limb bud-specific enhancer in mouse2008

    • 著者名/発表者名
      Shiroishi T
    • 学会等名
      The 1st International Symposium of the Biodiversity Global COE Project, "from Genome to Ecosystem"
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Shh signaling regulated by a highly conserved remote enhancer is essential for the development of posterior oro-pharyngeal apparatus2007

    • 著者名/発表者名
      Sagai T, Amano T, Tamura M, Mizushina Y, Yamamoto H, Sumiyama K, Shiroishi T
    • 学会等名
      第40 回日本発生生物学会・第59 回日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Two Step-wise changes in chromosome architecture regulate Shh expression in the mouse limb bud2007

    • 著者名/発表者名
      Amano T and Shiroishi T
    • 学会等名
      第40回日本発生生物学会・第59 回日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Shh signaling regulated by a highly conserved remote enhancer is essential for the development of posterior oro-pharyngeal apparatus2007

    • 著者名/発表者名
      Sagai T.
    • 学会等名
      日本発生生物学会第40回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Step-wise changes in chromosome architecture regulate Shh expression in the mouse limb bud2007

    • 著者名/発表者名
      Amano, T.
    • 学会等名
      日本発生生物学会第40回大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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