Identification of functional variant associated with human common diseases in 9p21 using zebrafish

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K06943
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 木村 哲晃 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 特任研究員 (60465250)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 9p21 / エンハンサー活性 / ゼブラフィッシュ

Outline of Annual Research Achievements

ヒトの9p21領域にある疾患関連SNPsのから真の病因となっている多型を同定することを目的に、ゼブラフィッシュを用いたエンハンサー解析を行った。
2019年度はリスト化された9p21領域にある緑内障と関連する一塩基多型(SNP)を含むエンハンサー候補領域のスクリーニングを完了した。ゼブラフィッシュを用いて38の候補領域のエンハンサー活性を解析した結果、17領域が目においてGFP遺伝子の発現を誘導することができた。このうちGFPを強く発現するエンハンサーはユビキタスな発現を誘導するものであった。目に特異的な発現を誘導するエンハンサーは全てGFPの発現を誘導するものの弱い活性しか示さなかった。しかし、common diseaseを引き起こすような変異は弱い効果を持つと予想されるため、今回のエンハンサーが弱いGFPの発現を誘導することは矛盾がないと言える。そこで、ユビキタスな発現を誘導したものを除く16領域を最終的な候補領域とした。
16領域の中から真の病因となる多型を同定するために、ヒトの網膜細胞由来のARPE-19細胞と線維柱帯網由来のIHPTM-SV40細胞を用いてATAC-seqを行なった。その結果、9p21の領域に複数のピークを検出し、いくつかの候補領域がそのピークと重なっていた。候補領域の近傍の存在するCDKN2A、CDKN2B、およびCDKN2A-ASの三つの遺伝子の転写にどのような影響があるかを解析しているが、今のところ明確な効果を検出できていない。