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長鎖非コードRNAの新規転写活性化機構の解明とそのゲノムワイドな解析

研究課題

研究課題/領域番号 19J20773
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分43010:分子生物学関連
研究機関東京都立大学

研究代表者

千松 賢史  東京都立大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード長鎖非コードRNA / クロマチン / 染色体 / 転写制御 / 減数分裂期組換え / 減数分裂 / 分裂酵母
研究開始時の研究の概要

申請者の所属研究室では、遺伝子上流非コード領域から合成される非コードRNA転写によってクロマチン再編成が誘導される機構を発見し (Hirota et al. Nature 2008)、mlonRNAと名付けその制御機構の研究を進めている。本研究の概要は、独自に特定したmlonRNAの転写必須エレメントであるmlon-boxに結合するタンパク質を同定することで、mlonRNAの転写制御機構ならびにmlonRNA転写に共役したクロマチン構造制御の分子機構の解明を試みる研究である。

研究実績の概要

転写産物の大部分がタンパク質の情報を含まない非コードRNAと総称される転写産物であり、その機能について世界的に研究が進められている。当研究室では分裂酵母fbp1遺伝子座において、転写活性化に先立って、遺伝子上流非コード領域からの非コードRNA転写によってクロマチン再編成が誘導される機構を発見し(Hirota et al. Nature 2008)、mlonRNAと名付けその制御機構の研究を進めている。その研究過程でmlonRNAの転写必須エレメントを発見し(senmatsu et al. Sci. Rep. 2019)、mlon-boxと名付けた。本研究課題では、独自に特定したmlonRNAの転写必須エレメント(mlon-box)に結合するタンパク質を同定し、非コードRNA転写に共役したクロマチン再編成によるゲノム機能制御の分裂酵母ゲノム内における普遍性の検証を目的としている。
これまでの研究でmlonRNAの転写必須エレメントを発見し(senmatsu et al. Sci. Rep. 2019)、mlon-boxと名付けた。さらにmlon-boxが減数分裂期の染色体組換え反応を促進させることを報告してきた(Senmatsu et al. Commun. Biol. 2021)。昨年度には、fbp1領域のmlon-boxでは代謝ストレスを伴った減数分裂期に組換え頻度が上昇することをを予想させる結果を得た。本年度はこれを実証する実験を行い、mlonRNA転写によるクロマチン再編成の必要性やその他cis-elementを特定した。環境変化が減数分裂期組換え頻度に影響を与えることは古くから議論されてきたが、局所的な組換え頻度への影響や分子機構についてはあまり研究されておらず、RNAの新機能に関する研究に加え、ストレスと組換えの関係にも迫ることが期待できる研究結果である。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] Boston College(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Boston College(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Boston college(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Reciprocal stabilization of transcription factor binding integrates two signaling pathways to regulate fission yeast fbp1 transcription2021

    • 著者名/発表者名
      W. Koda, S. Senmatsu, T. Abe, C.S. Hoffman, K. Hirota
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res

      巻: 49 号: 17 ページ: 9809-9820

    • DOI

      10.1093/nar/gkab758

    • 関連する報告書
      2021 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] Roles of lncRNA transcription as a novel regulator of chromosomal function2020

    • 著者名/発表者名
      Senmatsu Satoshi、Hirota Kouji
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 95 号: 5 ページ: 213-223

    • DOI

      10.1266/ggs.20-00024

    • NAID

      130007985553

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 年月日
      2020-10-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] lncRNA transcription induces meiotic recombination through chromatin remodelling in fission yeast.2020

    • 著者名/発表者名
      Senmatsu S, Asada R, Oda A, Hoffman CS, Ohta K, Hirota K.
    • 雑誌名

      Commun Biol.

      巻: 4(1) 号: 1 ページ: 295-295

    • DOI

      10.1038/s42003-021-01798-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 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] Topoisomerase activity is linked to altered nucleosome positioning and transcriptional regulation in the fission yeast fbp1 gene.2020

    • 著者名/発表者名
      Asada R, Senmatsu S, Montpetit B, Hirota K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15(11) 号: 11 ページ: e0242348-e0242348

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0242348

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 非コード RNA 転写共役型クロマチン再編成による転写・組換え制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      千松賢史、浅田隆大、小田有紗、太田邦史、廣田耕志
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非コード RNA 転写共役型クロマチン再編成による転写・組換え制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      千松賢史、浅田隆大、小田有紗、太田邦史、廣田耕志
    • 学会等名
      第 37 回 染色体ワークショップ 第 18 回 核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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