染色体高次構造の形成におけるコヒーシンの制御メカニズムの解明

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14673
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分43050:ゲノム生物学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 坂田 豊典 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任助教 (40795530)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: コヒーシン / コヒーシンローダー / スーパーエンハンサー / CdLS / BRD4

研究成果の概要

コヒーシン複合体とそのローダーによる転写制御については不明な点が多いことから、本研究ではローダーのNIPBL遺伝子に変異を有するヒト培養細胞株を用いて、ChIP-seq、RNA-seqとHi-Cによる網羅的な解析を行った。その結果、super-enhancer (SE) 近傍の発生関連遺伝子群の発現が有意に減少しており、SEにおいてコヒーシン及びそのローダーのクロマチン結合が減少していた。さらに、BRD4やメディエーター複合体といった転写コファクターも結合の減少がみられたことから、コヒーシンやそのローダーはこれらの因子と協調して、発生関連遺伝子群の転写活性化に寄与していることが示唆された。

自由記述の分野

分子細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、コヒーシン複合体とそのローダーはBRD4やメディエーター複合体といった転写のコファクターと協調して、スーパーエンハンサー近傍の発生関連遺伝子群の発現を促進していることが示唆された。これまでにコヒーシン、コヒーシンローダー及びその関連遺伝子やBRD4遺伝子の変異によってCornelia de Lange Syndrome（CdLS）をはじめとする発生疾患が引き起こされることが知られていることから、本研究の成果はこのような発生疾患の発症メカニズムの解明や治療法開発において大いに貢献できると考えられる。