| 研究課題/領域番号 |
21K06119
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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43050:ゲノム生物学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
井上 詞貴 京都大学, 高等研究院, 特定准教授 (60525369)
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| 研究分担者 |
BOURQUE GUILLAUME 京都大学, スーパーグローバルコース医学生命系ユニット, 招へい研究員 (80890566)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | エンハンサー / MPRA / 転移因子 / エピゲノム / ゲノム進化 / iPS細胞 / 神経前駆細胞 / 遺伝子発現制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
転移因子はヒトゲノムの半分近くを占め、何ら機能を持たないJunk DNAと考えられてきた。近年のエピゲノム研究により、近傍遺伝子の転写を制御する「エンハンサー」機能を持ちうる事が示唆されているが、その詳細は不明である。本研究では、転移因子に生じた中立的変異がどのようにエンハンサー機能獲得に寄与し、進化的に保存・変遷してきたかについて、大規模並列レポーターアッセイ法(lentiMPRA)を用いて明らかにし、ゲノム機能獲得・変遷の側面から見たヒト進化を理解する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、転移因子機能の進化を明らかとするため、大規模並列レポーターアッセイ法(lentiMPRA)を用い、iPS細胞、神経前駆細胞における転移因子（MER11、MER34、MER52）のエンハンサー活性を大規模並列的に解析した。その結果、MER11の多くがiPS細胞において特異的に高いエンハンサー活性を持つことを見出した。さらに、得られたMER11バリアントのエンハンサー活性は、MER11の進化系統関係と一致し、またエピジェネティック修飾（H3K27ac ChIP-seq, ATAC-seq）との相関から、霊長類進化過程におけるMER11エンハンサー活性の獲得・消失の変遷が明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
転移因子はヒトゲノムの半分近くを占め、近傍遺伝子の転写を制御するエンハンサーとして機能し、霊長類進化において重要な役割を果たすと考えられているが、その詳細は不明である。
本研究により、比較的若い人内在性レトロウィルスMER11がiPS細胞で機能することを見出し、そのエンハンサー活性の大規模定量データを作成・公開することで、転移因子研究コミュニティへ貢献できる。また、転移因子のエンハンサー機能およびエピジェネティック機能を霊長類種間（ヒト、チンパンジー、マカクザル）で系統比較することにより、転移因子の機能性から見たゲノム進化の理解に繋がる。
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