DNAループと転写因子クラスターのダイナミクスによる転写制御の物理

• 研究課題/領域番号: 24K06969
• 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13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山本 哲也 北海道大学, 化学反応創成研究拠点, 特任准教授 (40610027)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 転写クラスター / 転写バースト / メディエータ / トポロジカルドメイン / ループ押出し

研究開始時の研究の概要

エンハンサは、遺伝子の活性を制御するDNA配列である。転写因子は、エンハンサの周りに集まってクラスターを形成する。また、関連する長さスケールではDNAはループを形成しているが、エンハンサはループ形成因子をDNAにロードする役割も果たす。これまでの研究では、転写因子クラスターは、相分離によって形成されると考えられてきたが、研究協力者と申請者が最近の研究で得た知見から、むしろ、転写因子の濃度勾配であるという着想を得た。本研究では、申請者が構築してきた核内構造体形成とDNAループ形成運動の理論を拡張し、転写因子の濃度分布とDNAの運動を基礎として、転写の時間発展を予言する理論を構築する。