| 研究課題/領域番号 |
20K06484
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43010:分子生物学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
佐藤 優子 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70435882)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | クロマチン / エピジェネティクス / ライブイメージング / 長鎖ノンコーディングRNA / X染色体不活性化 / Xist / XCI / RNA / Live cell imaging / Chromatin |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトやマウスの性染色体は雄XY、雌XXで構成されており、雌の細胞には2本のX染色体が存在する。分化した雌細胞では片方のX染色体をほぼ全域で不活性することで遺伝子量の補正を行っている。このX染色体不活性化は、不活性化X染色体上のXist遺伝子の発現産物であるXist RNAが引き金として働いていることが分かっている。本研究では、最近新たに開発したXist RNAに対する生細胞プローブを使って、Xist RNAの細胞の中での動きを調べて不活性化機構を明らかにすることを目的とする。この研究の成果は、長鎖非コードRNAによるクロマチン制御の普遍的メカニズムの理解につながることが期待できる。
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| 研究成果の概要 |
不活性X染色体をもつマウスMC12細胞に、Xist RNAに対するプローブを導入して生細胞動態を観察した。また、不活性X染色体に高度に濃縮されるH3K27me3のライブイメージングにより、不活性染色体領域の細胞周期を通じた変化を検出した。さらに、gRNA-dCas9システムを用いたX染色体領域の可視化と組み合わせ、クロマチン領域の動態には、転写がエピジェネティクス修飾よりも影響を及ぼすことを明らかにした。この結果は、ユークロマチンおよびヘテロクロマチンドメイン動態の比較からも裏付けられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞核内のXist RNA、不活性X染色体、および抑制性ヒストン修飾の局在や変化は、これまで主に固定細胞を用いて検出されてきており、生細胞内動態を調べた報告はまだない。変化のタイミングに注目する場合、同一細胞内での経時的変化の観察が不可欠であり、ライブイメージング技術が求められていた。また、細胞を固定する過程で細胞核やクロマチン構造が変化する可能性は否定できない。本研究で開発した生細胞プローブを用いることで、高解像度の時間・空間分解能の解析が可能となり、クロマチン研究にとどまらず細胞生物学に広く貢献することが期待できる。
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