| 研究領域 | 遺伝子制御の基盤となるクロマチンポテンシャル |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05256
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
廣田 順二 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (60405339)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 転写調節配列 / エンハンサー / 嗅覚受容体 / 遺伝子発現 / 遺伝子クラスター / クロマチン / 遺伝子座調節領域 / 多重遺伝子 / 遺伝子発現制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Class I嗅覚受容体多重遺伝子の転写調節配列として同定されたJ-elementは、“制御する遺伝子数”と“ゲノム上の作用範囲”の両方において他に類を見ない規模で遺伝子発現を制御する。興味深いことにClass I遺伝子クラスターは、βグロビン遺伝子クラスターを内包する。本研究では、進化的に保存された２つの遺伝子クラスターの機能的相互作用の解析を通じ、J-elementの超長距離作用性を可能にする分子基盤を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
マウスのクラス１嗅覚受容体遺伝子は129個あり、第７染色体上に巨大な遺伝子クラスターを形成する。クラス１嗅覚受容体遺伝子の転写調節配列として我々が同定したJ elementは、この巨大遺伝子クラスター全体を制御しており、制御する”遺伝子数”と”ゲノム上の距離”の両方において他に類を見ない規模で遺伝子発現を制御する。しかし、J elementの超長距離作用性の分子機構は明らかになっていない。本研究では、まずJ element（1.3 kb）の機能解析をさらにすすめ、J element配列内の330 bp（Core J element）がクラス１特異的なエンハンサー活性に必要十分であること明らかにした。Core J elementのモチーフ配列解析の結果、 O/E-like配列とホメオドメイン配列からなるCompositeモチーフがエンハンサー活性に必須であった。
クラス１嗅覚受容体クラスターは、βグロビンクラスターを内包する。J elementの超長距離作用性を可能にする分子基盤を明らかにするため、進化的に保存された２つの遺伝子クラスターの機能的相互作用の解析をおこなうこととし、クラス１嗅覚受容体クラスター欠失変異マウスと嗅神経細胞特異的βグロビンクラスター欠失マウスの作出をおこなった。これまでにβグロビンクラスターのテロメア側にあるクラス１嗅覚受容体クラスター（1.3Mb）欠失マウス、嗅神経細胞特異的βグロビンクラスター欠失マウスの作出に成功した。一方、セントロメア側のクラス１嗅覚受容体クラスター（1.5Mb）の欠失変異は胎生致死であったため、クラスター内に存在する嗅覚受容体遺伝子以外の遺伝子を残しつつ、クラス１嗅覚受容体クラスターを欠失させることにした。今後、これらのクラスター欠失マウスにおける遺伝子発現解析を行い、２つの遺伝子クラスター間の機能的相互作用を明らかにする。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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