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2021 年度 実績報告書

マウスゲノム上に見つけた新しい領域CSCTの役割

研究課題

研究課題/領域番号 19K06458
研究機関熊本大学

研究代表者

吉信 公美子  熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 助教 (20274730)

研究分担者 荒木 正健  熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 准教授 (80271609)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードマウスゲノム / 繰り返し配列 / ゲノム機能 / ノックアウトマウス / KRAB-ZFP遺伝子 / 表現型解析 / 発現解析
研究実績の概要

我々は、遺伝子トラップ法でトラップされた配列がゲノム上のどこに位置するか同定する過程で、ある特定の範囲内に配列が繰り返す領域を、異なる染色体上で4箇所発見した(CSCT2, 4, 12, 13と呼ぶ)。本研究では、CSCTの生理機能を明らかにすることを目的とした。ゲノム編集によりCSCT2(3.1Mbp)とCSCT4(2.1Mbp)のノックアウト(KO)マウスを作製し、機能解析を行なったが、どちらも成長や形態、生殖において顕著な表現型は見つからなかった。本年度は発現解析を中心に進めた。CSCT2とCSCT4に存在するKRAB-ZFP遺伝子群は、レトロトランスポゾン活性抑制に関与することが報告されたため、CSCT2およびCSCT4とレトロトランスポゾンとの関係を検証した。一部のレトロトランスポゾンの発現をRT-PCRで検出したところ、CSCT2 KO ES細胞とCSCT4 KO ES細胞において発現が上昇しており、レトロトランスポゾンの活性を認めた。CSCT2ノックアウトマウスの成体脳では、このような発現上昇は見られなかったため、発生初期にレトロトランスポゾンが活性化すると予測された。qRT-PCRで定量解析したところ、CSCT2 KO ES細胞では野生型に比べレトロトランスポゾンの発現が2~3倍程上昇していた。さらにCSCT2 KO ES細胞を使ってRNA-seqを実施した結果から、第9番染色体の非コードRNAの発現が活性化していることがわかった。このような発現変化は認められたものの、マウス個体に大きな影響は及ぼさないと考えられた。しかしながら、これらの発現活性化は、クロマチンの状態を変化させ、加齢やがん化リスクに影響を及ぼすのではないかと考えており、今後は、加齢やがん化に関連した解析を進めることを計画している。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Gene trapping reveals a new transcriptionally active genome element: The chromosome‐specific clustered trap region2021

    • 著者名/発表者名
      Takeda Iyo、Araki Masatake、Ishiguro Kei‐ichiro、Ohga Toshinori、Takada Kouki、Yamaguchi Yusuke、Hashimoto Koichi、Kai Takuma、Nakagata Naomi、Imasaka Mai、Yoshinobu Kumiko、Araki Kimi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 26 ページ: 874~890

    • DOI

      10.1111/gtc.12890

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウスゲノム領域"CSCT"の特徴2021

    • 著者名/発表者名
      吉信公美子, 川下真奈, 荒木喜美, 荒木正健
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] ゲノム編集を用いた2-3MbにもわたるKRAB-ZNFクラスター領域の欠損アレルの作製2021

    • 著者名/発表者名
      荒木喜美, 吉信公美子, 荒木正健
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会第6回大会
  • [備考] 生命資源研究・支援センター ゲノム機能分野

    • URL

      http://irda.kuma-u.jp/divisions/bioinformatics/

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公開日: 2022-12-28  

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