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核内構造を介した神経特異的遺伝子クラスターの共制御発現機構

研究課題

研究課題/領域番号 21K06122
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43050:ゲノム生物学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

宮地 まり  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (50349255)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードニューロエピジェネティクス / ゲノム構造 / 終末分化 / 神経細 / 核内構造 / 神経細胞 / 神経特異的遺伝子 / ニューロン / 核構造 / 遺伝子発現制御
研究開始時の研究の概要

ラット初代培養神経細胞を用いて,CTCFとSP120のChIP-seqおよびSP120のCLIP-seqを行うことによりトポIIβ,SP120, CTCFによって制御される核内構造よって神経特異的遺伝子の発現が共制御される分子機構を明らかにする.ゲノムワイド解析から共制御のモデル立て,モデル領域の遺伝子発現に関与するSP120結合RNAをノックダウンすることにより共制御が喪失するかを確認することでモデルを検証する.

研究実績の概要

DNAトポイソメラーセ (トポ) IIβはDNAの高次構造を変換する酵素で,私たちはトポIIβが一群の神経特異的遺伝子の発現を誘導,または抑制することを明らかにしてきた.本研究では,ラット初代培養神経細胞を用いて,試験管内で分化を誘導,この過程でトポIIβが制御する遺伝子群をRNA-seq法により,トポIIβが正または,負に制御する一群の神経特異的遺伝子を同定した.Gene Ontology解析から,トポIIβが正に制御する遺伝子群は,終末分化した神経細胞で機能する遺伝子が有意に多く,一方,負に制御される遺伝子群には,神経前駆細胞で機能する遺伝子が有意に多かった.ゲノム上の配置を解析し,これらの遺伝子群がゲノム上で固まって存在していることを示した.以上の結果は,トポIIβが個々の遺伝子をローカルに発現制御するだけでなく,ゲノム構造変換を介してグローバルに制御することにより,神経前駆細胞から神経細胞へ終末分化のスイッチ機能を有することを支持する結果である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

投稿論文の リバイス対応に時間を割かれたため,研究の進行は遅れているが,着実に進めている.

今後の研究の推進方策

結果をまとめ,投稿準備中である.2024年度中に投稿予定である.

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Morphometric Analysis of the Eye by Magnetic Resonance Imaging in MGST2-Gene-Deficient Mice2024

    • 著者名/発表者名
      Chaomulige、Matsuo Toshihiko、Sugimoto Kohei、Miyaji Mary、Hosoya Osamu、Ueda Masashi、Kobayashi Ryosuke、Horii Takuro、Hatada Izuho
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 12 号: 2 ページ: 370-370

    • DOI

      10.3390/biomedicines12020370

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective DNA-binding of SP120 (rat ortholog of human hnRNP U) is mediated by arginine-glycine rich domain and modulated by RNA2023

    • 著者名/発表者名
      Miyaji Mary、Kawano Shinji、Furuta Ryohei、Murakami Emi、Ikeda Shogo、Tsutsui Kimiko M.、Tsutsui Ken
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 8 ページ: e0289599-e0289599

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0289599

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ATM suppresses c-Myc overexpression in the mammary epithelium in response to estrogen2023

    • 著者名/発表者名
      Najnin Rifat Ara、Al Mahmud Md Rasel、Rahman Md Maminur、Takeda Shunichi、Sasanuma Hiroyuki、Tanaka Hisashi、Murakawa Yasuhiro、Shimizu Naoto、Akter Salma、Takagi Masatoshi、Sunada Takuro、Akamatsu Shusuke、He Gang、Itou Junji、Toi Masakazu、Miyaji Mary、Tsutsui Kimiko M.、Keeney Scott、Yamada Shintaro
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 号: 1 ページ: 111909-111909

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111909

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A modified Tet-ON system minimizing leaky expression for cell-type specific gene induction in medaka fish2021

    • 著者名/発表者名
      Hosoya O, Chung M, Ansai S, Takeuchi H*, Miyaji M*
    • 雑誌名

      Dev Growth Differ

      巻: 63 号: 8 ページ: 397-405

    • DOI

      10.1111/dgd.12743

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of NK-5962 on Gene Expression Profiling of Retina in a Rat Model of Retinitis Pigmentosa2021

    • 著者名/発表者名
      Liu Shihui、Miyaji Mary、Hosoya Osamu、Matsuo Toshihiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 24 ページ: 13276-13276

    • DOI

      10.3390/ijms222413276

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Effect of Cyanine Dye NK-4 on Photoreceptor Degeneration in a Rat Model of Early-Stage Retinitis Pigmentosa2021

    • 著者名/発表者名
      Liu Shihui、Matsuo Toshihiko、Miyaji Mary、Hosoya Osamu
    • 雑誌名

      Pharmaceuticals

      巻: 14 号: 7 ページ: 694-694

    • DOI

      10.3390/ph14070694

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SP120 (ラット hnRNP U)のRGドメインによる選択的DNA結合はRNAによって制御される2023

    • 著者名/発表者名
      宮地まり, 河野真二, 池田正五, 筒井公子, 筒井 研
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] メダカDNAトポイソメラーゼIIβによる神経系の遺伝子発現制御2021

    • 著者名/発表者名
      宮地 まり,河野 真二,細谷 修,竹内 秀明,筒井 公子,筒井 研
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 改良型Tet-ONシステムを用いたメダカ網膜桿体特異的な遺伝子発現誘導2021

    • 著者名/発表者名
      細谷 修, Chung Myung, 安齋 賢, 竹内 秀明, 宮地 まり
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] mRNAの制御機構の解明と治療薬・ワクチンへの活用2023

    • 著者名/発表者名
      横田 隆徳, 保浦 明日香, 加藤 晃, 山﨑 将太朗, 藤尾 瞳, 他 (計73名)
    • 総ページ数
      411
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861049378
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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