2019 年度研究成果報告書

水棲型嗅覚受容体巨大遺伝子クラスターを支配する発現制御領域の解析

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14932
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	神経生理学・神経科学一般
研究機関	東京工業大学
研究代表者	岩田哲郎東京工業大学, 技術部, 技術職員 (30771563)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	嗅覚受容体遺伝子 / 遺伝子クラスター / シスエレメント / 長距離エンハンサー
研究成果の概要	マウスゲノム最大の遺伝子ファミリーを形成する嗅覚受容体は、系統学的にClassⅠとClassⅡに分類される。ClassⅠは約300万塩基対の単一の巨大遺伝子クラスターを形成する特徴的なファミリーである。嗅神経細胞における1細胞-1受容体ルールから、ClassⅠ遺伝子クラスターを支配する共通の発現制御領域の存在が推定されているが、同定には至っていなかった。本研究課題では、マウス遺伝学的手法や情報学的解析により、ClassⅠ遺伝子クラスターを制御する新たな嗅覚受容体遺伝子発現制御領域（Jエレメント）の同定に成功し、エンハンサーを介した嗅覚受容体遺伝子の発現制御モデルを提唱した。
自由記述の分野	神経科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、クラスⅠ嗅覚受容体遺伝子を制御するエンハンサーを初めて明らかにした。このエンハンサーはマウス以外の哺乳動物間でも高度に保存されており、クラスⅠ遺伝子クラスター全体を制御し、制御する遺伝子の数とゲノム上の距離の両方においてこれまでに例をみない規模で遺伝子発現を制御していることが明らかになった。この”超”長距離作用性のエンハンサーの発見は、嗅覚受容体の遺伝子進化の謎を解く重要な手掛かりになると期待される。