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2014 年度 実施状況報告書

ChIP-Injection法:生体内活性を指標としたエンハンサー同定法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 26430182
研究機関埼玉大学

研究代表者

川村 哲規  埼玉大学, 理工学研究科, 講師 (10466691)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードエンハンサー / ヒストン修飾 / ゼブラフィッシュ / スクリーニング / クロマチン免疫沈降法
研究実績の概要

発生過程において、時期領域特異的な遺伝子発現はエンハンサーにより制御される。エンハンサーには特異的なヒストン修飾(H3K27ac)が存在し、これを認識するモノクローナル抗体によるクロマチン免疫沈降法(ChIP法)と次世代シーケンスを組み合わせたChIP-Seq法により、網羅的にエンハンサー領域が同定されている。しかしながら、ChIP-Seq法で得られた膨大な数のエンハンサー候補断片について、生体内におけるそれぞれの活性を評価することは難しい。そこで、胚への注入が簡便にでき、発生過程を通じて蛍光観察が可能なゼブラフィッシュ胚を用いて、エンハンサー活性を指標とした新たなエンハンサー同定法ChIP-Injection法の確立し、機能解析を行うことを目的とした。具体的には、脊椎動物胚の後端にあり、幹細胞様の性質を有する尾芽をモデルとして、エンハンサーをスクリーングした。平成26年度は、H3K27acに対するChIP法により尾芽エンハンサーlibraryを作製し、ゼブラフィッシュ胚に導入することで、ChIP-Injection法の確立を目的として研究を遂行した。その結果、これまでに解析した53種類の候補断片のうち、尾芽由来の体節、脊索、神経管などに特異的に発現を誘導する13個のエンハンサー候補断片を同定した。さらに、それらのシーケンス解析を行い、ゲノム上の位置を特定し、周辺に存在する遺伝子を調べた結果、エンハンサーの制御下にある候補遺伝子を絞り込んだ。

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

当初の計画通り、平成26年度は、尾芽エンハンサーlibraryを作製し、ゼブラフィッシュ胚に導入することでスクリーニングを行い、エンハンサー断片を同定することで、新たなエンハンサー同定法ChIP-Injection法の確立を目指して、研究を遂行した。その結果、これまでに53個を解析したうち、13個のエンハンサー候補断片を同定したことから、当初の計画を達成したと考えられ、おおむね順調に進展していると思われる。さらに、最近では、質の高い尾芽エンハンサーlibraryが作製できたことと、エンハンサー同定のノウハウが蓄積した結果、エンハンサー同定される割合が50%弱と高くなっている。このことから、スクリーングを継続して実施する予定であるが、平成26年度において、その基盤となる成果を得られたと考えている。

今後の研究の推進方策

当初の計画通りに、平成27年度においても作製した尾芽エンハンサーlibraryを用いて、スクリーニングを継続して行い、尾芽エンハンサー候補断片を同定する。さらに、同定した興味深いエンハンサー候補断片に関しては、その活性を詳細に解析するために組換え魚を作製し、発生過程を通じたエンハンサー活性を調べる。さらに、エンハンサーの制御下にある候補遺伝子の発現パターンと比較することで、同定したエンハンサーの制御下の遺伝子を同定する。TALENやCRISPRなどのゲノム編集技術を用いて、エンハンサーを欠損した変異体の作製を行うことを目標とする。

次年度使用額が生じた理由

物品費に関しては、当初の計画とほぼ同じ支出額であったが、旅費に関しては近郊で開催された学会が多かったため、交通費や宿泊費などが想定よりも少ない金額で賄えたため、未使用額が生じた。さらに、その他の経費で計上した論文投稿用の英文校閲に関しても、平成26年度中には間に合わず、その結果、次年度に繰り越すこととした。

次年度使用額の使用計画

平成27年度には出席予定の学会・研究会が遠方で開催されるものが殆どでそれに充てる予定である。さらに、平成26年度中には間に合わなかった英文校閲は、平成27年度の初めに既に行っており、未使用分は使用した。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [学会発表] ゼブラフィッシュ胚を用いた新たなエンハンサー同定法の確立2015

    • 著者名/発表者名
      田港朝仁、横田大佑、弥益 恭、川村哲規
    • 学会等名
      第67回 日本動物学会 関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-03-14 – 2015-03-14
  • [学会発表] 尾芽および未分節中胚葉におけるT-box型転写因子のDNA結合能の解析2015

    • 著者名/発表者名
      横田大佑、大岡優子、木下宏史、小原弘幹、弥益 恭、川村哲規
    • 学会等名
      第67回 日本動物学会 関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-03-14 – 2015-03-14
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ分節時計遺伝子hes6の濃度勾配発現制御機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      大岡優子、小原弘幹、干川美樹、木下宏史、高田慎冶、弥益 恭、川村哲規
    • 学会等名
      第67回 日本動物学会 関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-03-14 – 2015-03-14
  • [学会発表] Molecular mechanisms underlying a posterior-to-anterior gradient expression of hes6 in the presomitic mesoderm2014

    • 著者名/発表者名
      Ovara H., Ooka Y., Hoshikawa M., Takada S., Yamasu K., Kawamura A
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] 酸素代謝関連遺伝子による神経堤細胞の発生制御2014

    • 著者名/発表者名
      高橋一樹、伊藤佑貴、吉村麻美、津田佐知子、二階堂昌孝、川村哲規、弥益 恭
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] A posterior-to-anterior gradient expression of hes6 in the presomitic mesoderm is established by the transcriptional and post-transcriptional regulations2014

    • 著者名/発表者名
      Ovara H., Ooka Y., Hoshikawa M., Takada S., Yamasu K., Kawamura A
    • 学会等名
      第20回 小型魚類研究会
    • 発表場所
      慶應大学(東京都・港区)
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-20
  • [学会発表] Regulation of neural crest development by an oxygen metabolism-related gene in zebrafish2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Ito Y, Yoshimura M, Nikaido M, Kawamura A and Yamasu K
    • 学会等名
      第20回 小型魚類研究会
    • 発表場所
      慶應大学(東京都・港区)
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-20
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ胚における神経堤由来組織の発生に関与する酸素代謝関連遺伝子の遺伝学的同定2014

    • 著者名/発表者名
      高橋一樹、伊藤佑貴、吉村麻美、二階堂昌孝、川村哲規、弥益 恭
    • 学会等名
      第85回 日本動物学会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [備考] 埼玉大学理学部生体制御学科

    • URL

      http://seitai.saitama-u.ac.jp/

  • [備考] 埼玉大学理学部生体制御学科 発生生物学研究室

    • URL

      http://devbiol.seitai.saitama-u.ac.jp/

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公開日: 2016-05-27  

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