イントロン構造を介した遺伝子発現特異性の制御

2015 年度 実績報告書

• 研究領域: ゲノムを支える非コードＤＮＡ領域の機能
• 研究課題/領域番号: 26114720
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 谷内 一郎 国立研究開発法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, グループディレクター (20284573)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: イントロン構造 / ゲノム機能 / 遺伝子発現制御

研究実績の概要

ゲノムの中でタンパクをコードしない非コード領域が関与する遺伝子発現制御機構としてエンハンサー等の古典的なシス制御領域を介した制御機構に関しては多くの知見が蓄積されて来た。一方でトランスジェニック動物作製の際には外来性遺伝子の高発現には、古典的なシス制御領域に加えRNAスプライシングを可能とするイントロン構造の付加が必要であることが知られており、この現象は"intron-mediated enhancement"と呼ばれてきた。
胸腺内でのT細胞分化過程ではCd8遺伝子の分化段階且つ系列特異的な再活性化による動的な発現パターンが重要であるが、その制御機構の実体は良く解っていない。研究代表者はhCD2遺伝子cDNAをマウスCd8a遺伝子座にノックイン挿入することで作製した種々のCD8-hCD2レポーターアレルの発現解析より、Cd8遺伝子の再活性化にはイントロン構造が必要であること発見した。この観察結果はイントロン構造を介した制御が単なる遺伝子発現量の制御のみならず、発現特異性の制御にも関与することを示していることから、本研究課題ではその分子実体を明らかにすることを目的と研究を行った。
その結果、RNAスプライシングに必要なスプライシングドナー/アクセプター配列ヘの特異的な変異挿入ではCD8-hCD2レポーターアレルの発現は対照群に比較して顕著な影響をうけなかったことから、予想に反してRNAスプライシングそのものは必須でないこと、イントロン構造はエンハンサーを介したDNA脱メチル化に関与すること、内在性Cd8a遺伝子の発現におけるイントロン構造を介した制御機構はCD8-hCD2レポーターアレルと異なる可能性がある結果を得た。本研究間内では分子実体は完全に解明出来なかったが、今後は長鎖非コードRNAの関与に着目して研究を継続したい。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Views on helper/cytotoxic lineage choice from a bottom-up approach. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taniuchi I
  • 雑誌名: Immunol Rev. 巻: 271 ページ: 98-113
  • DOI: 10.1111/imr.12401
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] ThPOK represses CXXC5, which induces methylation of histone H3 lysine 9 in Cd40lg promoter by association with SUV39H1: implications in repression of CD40L expression in CD8+ cytotoxic T cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Y, Naito T, Tenno M, Maruyama M, Koseki H, Taniuchi I, Naoe Y.
  • 雑誌名: J Leukoc Biol. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1189/jlb.1A0915-396RR
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 5. MAZR and Runx Factors Synergistically Repress ThPOK during CD8+ T Cell Lineage Development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi S, Hainberger D, Tizian C, Tanaka H, Okuda T, Taniuchi I, Ellmeier W.
  • 雑誌名: J Immunol. 巻: 195 ページ: 2879-87
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1500387
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] An anti-silencer- and SATB1-dependent chromatin hub regulates Rag1 and Rag2 gene expression during thymocyte development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hao B, Naik AK, Watanabe A, Tanaka H, Chen L, Richards HW, Kondo M, Taniuchi I, Kohwi Y, Kohwi-Shigematsu T, Krangel MS.
  • 雑誌名: J Exp Med 巻: 212 ページ: 809-24
  • DOI: 10.1084/jem.20142207
• [学会発表] Repression of CCL5 by Runx/Cbfb is essential to prevent lung infiltration (2015)
  • 著者名/発表者名: Taniuchi I
  • 学会等名: Runx2015
  • 発表場所: Rehovot, Israel
  • 年月日: 2015-10-20 – 2015-10-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Linking environment cues with mechanisms that control specification of T lymphocyte lineages requires a proper positioning of regulatory regions (2015)
  • 著者名/発表者名: Taniuchi I
  • 学会等名: EMBO conference
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2015-10-01 – 2015-10-01
  • 国際学会
• [学会発表] Roles of SATB1 during Thymocyte Development (2015)
  • 著者名/発表者名: Taniuchi I
  • 学会等名: FASEB Conference
  • 発表場所: Montana, USA.
  • 年月日: 2015-08-18 – 2015-08-18
  • 国際学会
• [学会発表] Transcriptional Regulation of T Cell Development in the Thymus (2015)
  • 著者名/発表者名: Taniuchi I
  • 学会等名: Keystone Symposium
  • 発表場所: Snowbirds, USA
  • 年月日: 2015-04-01 – 2015-04-01
  • 国際学会 / 招待講演