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インプリント長鎖非コードRNAの核内動態とクロマチンダイナミクスの解析

公募研究

研究領域非コードRNA作用マシナリー
研究課題/領域番号 24115708
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
研究機関金沢大学

研究代表者

堀家 慎一  金沢大学, 学際科学実験センター, 准教授 (40448311)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2012年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード非コードRNA / エピジェネティクス / クロマチン動態 / 核内配置 / インプリンティング / 長鎖非コードRNA / ゲノムインプリンティング / クロマチン / 染色体テリトリー / ヒト染色体工学 / 核マトリックス
研究概要

長鎖非コードRNA は,ゲノム刷り込み遺伝子クラスターに共通して認められ,染色体ドメインレベルの転写制御に深く関与していると考えられるが,その作用機序は依然明らかにされていない。そこで,本研究では15q11-q13領域で転写している父方アレル特異的な長鎖非コードRNA,UBE3A-ATSの作用機序を明らかにしようと考えた。そこで,ヒト染色体工学技術を用い,UBE3A-ATSのプロモーター領域となるPWS-ICを欠失したヒト15番染色体を構築し,アレル特異的遺伝子発現制御におけるPWS-ICの機能を解析した。その結果,UBE3A-ATSが転写する正常な父方15番染色体上では父性発現を呈するNDN/MAGEL2遺伝子領域は有意に15番染色体テリトリーの外側に位置しているのに対し,UBE3A-ATSの転写を欠失させた染色体上では,NDN/MAGEL2遺伝子領域が15番染色体テリトリーの内側にシフトし,転写が不活性化している事を見いだした。このことから,UBE3A-ATSは何らかのメカニズムによって15番染色体テリトリー内の遺伝子配置に影響を与え,刷り込み遺伝子の転写をダイナミックに制御していることが明らかとなった。さらに,本研究では本来発現のない母方ヒト15番染色体上でUBE3A-ATSを異所的に発現させることを目的に,母方ヒト15番染色体上にPTRE3Gプロモーターを挿入した改変染色体を作製したが,ドシサイクリンによる誘導で効率的なUBE3A-ATSの転写誘導を行えなかった。ドシサイクリンによる効率的な誘導は,PTRE3Gプロモーターの挿入ゲノム領域に依存することが示唆されたため,現在,他のゲノム領域に挿入した改変染色体を作製中であり,改変染色体の構築後,UBE3A-ATSの異所的発現による影響を考察する。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 学会発表 (16件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [学会発表] PWS-IC is essential for the higher order chromatin organization of 15q11-q13 and the location of a paternally expressed gene within a chromosome 15 territory2014

    • 著者名/発表者名
      S. Horike, D.H. Yasui, W. Powell, J.M. LaSalle, M. Meguro-Horike
    • 学会等名
      IIAS Research Conference 2014 ChromatinDecoding
    • 発表場所
      国際高等研究所(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高次クロマチンダイナミクスを制御するPWS-ICの新たな役割2014

    • 著者名/発表者名
      堀家 慎一, Dag H. Yasui, Janine M. LaSalle, James L. Resnick, 目黒 牧子
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部第32回大会
    • 発表場所
      富山大学(富山)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高次クロマチンダイナミクスを制御するインプリンティングセンターの新たな役割2014

    • 著者名/発表者名
      目黒牧子,堀家慎一
    • 学会等名
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      伊藤国際学術研究センター(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高次クロマチンダイナミクスを介したPWS-ICによる遺伝子発現制御機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      堀家 慎一, Dag H. Yasui, Janine M. LaSalle, James L. Resnick, 目黒 牧子
    • 学会等名
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      伊藤国際学術研究センター(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 発達障害におけるエピジェネティクス研究2014

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一
    • 学会等名
      第57回日本神経化学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 父性発現遺伝子MAGEL2の遺伝子発現制御における染色体ダイナミクスの役割2013

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一,Yasui DH,押村光雄,LaSalle JM,目黒ー堀家牧子
    • 学会等名
      第7回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MeCP2 is required for chromatin higher-order structure and dynamics at the imprinted 15q11-q13 locus2013

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一
    • 学会等名
      酵母からのエピジェネティクス研究へのメッセージ
    • 発表場所
      グランディア芳泉(あわら)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 神経疾患のジェネティクスとエピジェネティクス2013

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一
    • 学会等名
      日本心理学会 第77回大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MeCP2 is required for chromatin higher-order structure and dynamics at the imprinted 15q11-q13 locus2013

    • 著者名/発表者名
      Horike S.
    • 学会等名
      Epigenomics of Common Diseases
    • 発表場所
      Wellcome Trust Conference Centre(Cambridge, UK)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 自閉症発症機序におけるエピゲノムの重要性~オキシトシンレセプタープロモーター領域のDNAメチル化解析~2013

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一,岡田源作,棟居俊夫,東田陽博,横山茂,目黒ー堀家牧子
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会 第58回大会
    • 発表場所
      江陽グランドホテル(仙台)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 15q11-q13領域の遺伝子発現制御における染色体ダイナミクスの役割2013

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一,Yasui DH,押村光雄,LaSalle JM,目黒ー堀家牧子
    • 学会等名
      第31回染色体ワークショップ・第12回核ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      ホテルおかだ(箱根)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Long non-coding RNA, UBE3A-ATS is essential for long-range gene regulation and chromosome territory in 15q11-q13 imprinted locus2013

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一,Yasui DH,LaSalle JM,目黒ー堀家牧子
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A noncoding imprinted RNA, MESTIT1 is essential for the repression in cis of KLF142012

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一
    • 学会等名
      62th Annual Meeting; The American Society of Human Genetics
    • 発表場所
      the Moscone Center (San Francisco, USA)
    • 年月日
      2012-11-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 広汎性神経発達障害に関連する15q11-q13ゲノム刷り込み領域のアレル特異的クロマチンダイナミクスの解析2012

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会第57回大会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 年月日
      2012-10-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 自閉症とエピジェネティクス2012

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一
    • 学会等名
      応用動物科学セミナー「エピジェネティクスの深淵」
    • 発表場所
      東京大学 弥生講堂一条ホール(東京都)
    • 年月日
      2012-07-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PEG1/MEST遺伝子領域のゲノム刷り込み制御機構の解明2012

    • 著者名/発表者名
      堀家慎一
    • 学会等名
      第6回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都)
    • 年月日
      2012-05-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] エピジェネティクスの産業応用2014

    • 著者名/発表者名
      目黒牧子,堀家慎一
    • 総ページ数
      393
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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