公募研究
「細胞の分化能力」を染色体の高次構造の制御という観点から明らかにすることが本研究の目標である。多能性幹細胞の重要な性質の一つである多分化能の本質は、幹細胞で発現していない遺伝子群が分化刺激に対して、適切に転写を開始できることにある。したがって、多能性幹細胞で発現していない分化関連遺伝子群がどのような制御を受けて転写を開始する準備を整えているのかを知ることは重要であるが、解析はほとんど進んでいない。本研究では、多能性幹細胞において、分化関連遺伝子群の転写制御領域の染色体高次構造を同定し、その制御メカニズムを明らかにすることにより、幹細胞の重要な性質を規定する根本原理に迫ることを目的とした。前年度までに、染色体高次構造解析により、分化関連遺伝子の特徴であるバイバレント修飾をプロモーター領域にもつ遺伝子群が3次元空間上で、近傍に位置しやすいということを明らかにした。本年度は、我々の染色体高次構造解析と公共データベースに存在する核内部の染色体位置データを統合して解析することにより、体細胞初期化過程において、核膜の近傍に存在するバイバレント遺伝子は、核の中心へ移動することを示した。解析過程で、種々の網羅的解析に関するプログラムの開発も行なっている。また、機能阻害実験により、PRC1、PRC2、TrxG複合体が、多能性幹細胞において、バイバレントプロモーターの3次元空間上での集合に必要であることを示した。これらの結果は、エピジェネティック修飾と染色体の空間配置や高次構造が密接に関連し、分化関連遺伝子が外部刺激に対して素早く応答できるように制御されていることを示唆するものである。
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Cell Metabolism
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