| 研究課題/領域番号 |
26291006
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
石井 俊輔 独立行政法人理化学研究所, 石井分子遺伝学研究室, 上席研究員 (00124785)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ヘテロクロマチン / ユークロマチン / ATF7 / 環境因子 / 脂肪細胞 / 代謝系遺伝子 |
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| 研究実績の概要 |
クロマチン構造は、セントロメアやテロメア近傍のヘテロクロマチンとそれ以外のユークロマチンに大別できる。ヘテロクロマチンはDNAメチル化やヒストンH3K9トリメチル化に富み、転写が不活発であり、他方ユークロマチン領域の遺伝子は活発に転写される。しかしユークロマチン領域にもヘテロクロマチン領域が散在していることが知られている。ヘテロクロマチンの形成には、siRNAやpiRNAなどのsmall RNA 産生メカニズムが関与し、また分裂酵母やショウジョウバエではATF2ファミリー転写因子が関与するメカニズムが存在する。本年度は、動物細胞のヘテロクロマチン形成におけるATF2ファミリー転写因子の役割と、その標的遺伝子について一連の解析を行った。ATF2ファミリー転写因子の１つであるATF７欠損マウスから線維芽細胞を調製し、ヘテロクロマチン構造を解析した。その結果、１）ATF2ファミリー転写因子の１つであるATF７欠損細胞では、ヘテロクロマチン構造が顕著に壊れている、２）ATF7はH3K9トリメチル化酵素 Suv39h1、及びH3K9ジメチル化酵素G9aと直接結合する、３）TNF-αなどの刺激によりATF7がp38でリン酸化されると、ATF-7がヘテロクロマチンからはずれ、ヘテロクロマチン構造が壊れることが示された。このように、ATF7は動物細胞のヘテロクロマチン形成に関与し、ストレスなどの環境因子によるヘテロクロマチン構造の制御に関与することが示された。さらにATF７欠損マウスの表現型解析から、１）ATF7が脂肪細胞分化や代謝系の遺伝子に直接結合し、これらの遺伝子をヘテロクロマチン化して転写を抑制すること、２）栄養条件などの様々な環境因子によりATF7がリン酸化されると、これらの遺伝子のヘテロクロマチンが壊れ、転写が誘導されることが示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
動物細胞のヘテロクロマチン形成におけるATF7の役割が明らかにされた。また、ATF7の具体的な標的遺伝子が明らかにされた。
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| 今後の研究の推進方策 |
ATF7の標的遺伝子の転写制御の具体的なメカニズムを明らかにする。このために、ATF7と相互作用する一群のクロマチン構造制御因子についての解析を進めたい。
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