| 研究課題/領域番号 |
21K19199
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
村上 洋太 北海道大学, 理学研究院, 教授 (20260622)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| キーワード | ヘテロクロマチン / 環境適応 |
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| 研究実績の概要 |
真核細胞のクロマチン構造には凝集した構造をもち遺伝子発現を抑制するヘテロクロマチンと弛緩した構造で遺伝子発現が可能なユークロマチンの2種類が存在する。ヘテロクロマチンはセントロメアやテロメアに恒常的に存在しヒストンH3のLys9のメチル化修飾(H3K9me)で規定される。加えて、ユークロマチン上に異所的なヘテロクロマチン（ectopic heterochromatin: EHC）が一時的に形成され遺伝子発現抑制を行う場合がある。申請者自身のものを含む最近の解析からEHCの分布に多様性が存在し、EHCによる遺伝子発現抑制（エピジェネティック変異）が環境適応に寄与するとの仮説を持った。本研究では分裂酵母を用いて上記仮説の検証をおこなう。具体的に1) ストレス環境でのEHC多様性の増大、2) EHC多様性増大による適応度の増大、3) EHC多様性増大による適応の“記憶” 、について検討することを目的とした。
1) 1についてはすでに、いくつかの論文で同様の実験がおこなわれており、低温ストレスや窒素源枯渇での変化は報告されている。そこで、変化が見られた領域でのH3K9meの変化をChIP-qPCRで検討し、実際にそのような変化をおこることを確認した。
2)ではEHCの出現をコントロールするために、H3K9メチル化酵素の発現量を調節できる系を作成し、実際にClr4の発現の上昇によりEHCの出現が増えることをカフェイン耐性、アデニン要求性の表現型ベースで確認した。
3) 抗体の不調によりChIP-seqが行えず、1), 2)に注力したためこの実験は進んでいない。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究ではH3K9meのChIP-sequencingによる解析を多用するが、今まで使用してきたモノークローナル抗体による免疫沈降効率がさがり、ChIP-sequencingが行えないというトラブルがあり、解析が遅れた。特に3)の実験がほとんどおこなえていない。現在、抗体のロットの変更により状況は改善している。
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| 今後の研究の推進方策 |
抗体のトラブルがほぼ解消したので、ChIP-sequencingを用いた実験が可能となったので【研究実績の概要】で示した2),3)のの解析を予定通り進めたい。表現型レベルでEHC形成による変動はある程度確認できているので、ChIP-sequencingでそれがEHCによるものであることが示すことができれば、当初の目的は達成できると考えています。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験の進行が遅れたために、若干当該年度の使用額が減少し、余剰が生じた。次年度は前年度遅れた実験をおこなうために、この余剰分は使用する予定である。
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