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遺伝子座特異的クロマチン免疫沈降法による細胞分化制御因子の転写機構の解明

公募研究

研究領域高精細アプローチで迫る転写サイクル機構の統一的理解
研究課題/領域番号 15H01354
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

藤井 穂高  大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (30302665)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード転写 / 分子生物学 / ゲノム生化学 / エピジェネティクス / クロマチン
研究実績の概要

転写制御の分子機構の解明には、転写制御を受けているゲノム領域の生化学的・分子生物学的解析が欠かせない。そのためには当該ゲノム領域の生化学的単離が必要である。申請者らは、これを実現するため、生体内のクロマチン構造を保持したまま特定のゲノム領域を単離する新規な方法として、insertional chromatin immunoprecipitation (iChIP) とengineered DNA-binding molecule-mediated ChIP (enChIP)からなる遺伝子座特異的ChIP法を世界に先駆けて開発した。本研究提案では、遺伝子座特異的ChIP法を用いて、転写制御を受けている特定ゲノム領域を単離して分子生物学・生化学的解析を行う際の方法論を確立するとともに、これを用いて転写制御機構の解明を目指す。
当該年度には以下の研究を行った。
1. Pax5遺伝子転写調節機構の解明:ニワトリの成熟B細胞株であるDT40を用いて、B細胞特異的にPax5遺伝子プロモーター領域と相互作用しているゲノム領域を同定した。その領域を、CRISPR系を用いて欠失させたところ、Pax5遺伝子の発現が減少した。また、その領域では、エンハンサー特異的なヒストン修飾が存在していた。この結果から、この領域がPax5遺伝子の発現を調節している可能性が示唆される。
2. Foxp3遺伝子転写調節機構の解明:iChIP-Seq法を用いて、マウス個体から単離したT細胞で、T-reg特異的にFoxp3遺伝子TSS近傍に結合するゲノム領域を同定した。それらの領域はエンハンサー等Foxp3遺伝子の転写制御領域である可能性がある。現在、in vitro enChIP-Seq法を用いて、iChIP-Seq解析の結果を確認している。
3. 3xFLAG-dCas9 Tgマウスを用いたenChIP法による転写機構の解析:CAGプロモーターを用いて、全身の細胞で3xFLAG-dCas9 Tgがゲノム中に挿入されているTgマウスを作製し、ライン化した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Lund University(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Alabama at Birmingham/University of California San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Shaare Zedek Medical Center/Technion, Israel Institute of Technology(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] l'institut du thorax/Lab Genome et Developpement des Plantes(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute for Basic Science(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of physical interactions between genomic regions by enChIP-Seq2017

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Yuno M, Suzuki Y, Sugano S, Fujii H
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Allele-specific locus binding and genome editing by CRISPR at the p16INK4a locus2016

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Yuno M, Fujii H
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 6 号: 1 ページ: 30485-30485

    • DOI

      10.1038/srep30485

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Biochemical Analysis of Genome Functions Using Locus-Specific Chromatin Immunoprecipitation Technologies.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Fujii H.
    • 雑誌名

      Gene Regul Syst Bio

      巻: 10 ページ: 1-9

    • DOI

      10.4137/grsb.s32520

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient sequence-specific isolation of DNA fragments and chromatin by in vitro enChIP technology using recombinant CRISPR ribonucleoproteins.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Yuno M, Fujii H.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 21 号: 4 ページ: 370-377

    • DOI

      10.1111/gtc.12341

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Isolation of Specific Genomic Regions and Identification of Associated Molecules by enChIP.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Fujii H.
    • 雑誌名

      J Vis Exp

      巻: 107 号: 107

    • DOI

      10.3791/53478

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of Non-Coding RNAs Associated with Telomeres Using a Combination of enChIP and RNA Sequencing2015

    • 著者名/発表者名
      Toshitsugu Fujita, Miyuki Yuno, Daisuke Okuzaki, Rieko Ohki, Hodaka Fujii
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 10 号: 4 ページ: e0123387-e0123387

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0123387

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Isolation of Specific Genomic Regions and Identification of Their Associated Molecules by Engineered DNA-Binding Molecule-Mediated Chromatin Immunoprecipitation (enChIP) Using the CRISPR System and TAL Proteins.2015

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Fujii H.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 16 号: 9 ページ: 21802-21812

    • DOI

      10.3390/ijms160921802

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Applications of Engineered DNA-Binding Molecules Such as TAL Proteins and the CRISPR/Cas System in Biology Research.2015

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Fujii H.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 16 号: 10 ページ: 23143-23164

    • DOI

      10.3390/ijms161023143

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] p16INK4a遺伝子座を標的としたCRISPRによるアレル特異的なゲノム結合およびゲノム編集2016

    • 著者名/発表者名
      藤田敏次、藤井穂高
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of enChIP and its applications to locus-specific biochemical analysis of genome functions2016

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Fujii H
    • 学会等名
      12th EMBL Conference Transcription and Chromatin
    • 発表場所
      EMBL Advanced Training Centre, Heidelberg, Germany
    • 年月日
      2016-08-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エピジェネティック制御機構の生化学的解析に向けたin vitro enChIP法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      藤田敏次、藤井穂高
    • 学会等名
      第10回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター、大阪府
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子座特異的クロマチン免疫沈降法によるゲノム機能発現機構の解析:核内三次元構造解析への応用を中心として2016

    • 著者名/発表者名
      藤田 敏次、藤井 穂高
    • 学会等名
      第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      松島一の坊
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Biochemical analysis of genome functions using locus-specific chromatin immunoprecipitation technologies: iChIP and enChIP2016

    • 著者名/発表者名
      Fujii H
    • 学会等名
      The International Conference on Transcription Cycle International 2016
    • 発表場所
      東京大学理学部小柴ホール、東京都
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 組換え蛋白質を利用したin vitro遺伝子座特異的クロマチン免疫沈降法による転写・エピジェネティック制御機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      藤井 穂高
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会 合同大会)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Locus-specific biochemical analysis of genome functions using enChIP: an application of CRISPR/Cas and TAL to purification of specific genomic regions2015

    • 著者名/発表者名
      Fujii H
    • 学会等名
      TGE2015 Conference on Transposition and Genome Engineering 2015
    • 発表場所
      奈良春日野国際フォーラム
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Locus-specific biochemical analysis of genome functions using enChIP: an application of CRISPR/Cas to purification of specific genomic regions2015

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, and Fujii H
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor meeting: Genome Engineering: The CRISPR/Cas Revolution
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, USA
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Locus-specific biochemical analysis of genome functions using enChIP: an application of CRISPR/Cas and TAL to purification of specific genomic regions2015

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, and Fujii H
    • 学会等名
      FASEB Science Research Conference "Transcription, Chromatin, and Epigenetics"
    • 発表場所
      West Palm Beach Marriott, Palm Beach, USA
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Handbook of Epigenetics 2nd edition2017

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Fujii H
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Chromatin Protocols2015

    • 著者名/発表者名
      Fujita T, Fujii H
    • 総ページ数
      492
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 藤井研究室ホームページ(大阪大学)

    • URL

      http://www.biken.osaka-u.ac.jp/lab/microimm/fujii/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 藤井研究室ホームページ

    • URL

      http://www.biken.osaka-u.ac.jp/lab/microimm/fujii/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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