2015 Fiscal Year Research-status Report
転写量を決めるプロモーター領域のクロマチン構造の解明
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26430188
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
石原 悟 藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (00300723)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 直恵 (琴村直恵) 藤田保健衛生大学, 医学部, 研究員 (50571791)
原田 信広 藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (00189705)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | クロマチン / ヌクレオソーム / 転写 / プロモーター / CYP19 / ヒストン修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに明らかしたCYP19遺伝子座におけるクロマチン構造と転写量の相互関係を学術誌に発表するにあたり、主旨をサポートするデータの蓄積を行いました。ヒストンの化学修飾がクロマチン構造の疎密状態を決めると考えられているので、CYP19遺伝子上でのヒストンの化学修飾をクロマチン免疫沈降法により解析しました。その結果、転写活性のない肝臓由来のHepG2細胞でのCYP19遺伝子Iaプロモーターにおいて、ヒストンH3K27トリメチル化の局在がみられました。SEVENS法でのクロマチン構造解析では、このプロモーターでのヌクレオソームの凝集が観察されていたので、ヒストンH3K27トリメチル化の密なクロマチン構造への関与が示唆されました。そこで、メチル化酵素EZH2の阻害薬であるDZNepで処理をしたHepG2細胞でクロマチン構造を解析したところ、ヒストンH3K27トリメチル化の減少に伴ってクロマチンが疎な構造に変換されたことが確かめられました。同時に、このIaプロモーターから転写されたRNAが検出されたので、ヒストンの化学修飾が支配するクロマチン構造がCYP19遺伝子の転写量を決める主要因であることが明らかにされました。
SEVENS法で明らかにされるクロマチン構造と転写量の相互関係が、CYP19遺伝子以外の遺伝子全般にみられることを確かめる目的で、ゲノムワイドな解析を開始しました。HepG2細胞の全クロマチンをSEVENS法で6つのフラクションに分画してDNAを回収し、次世代シーケンサーでの解読を実施しました。また、HepG2細胞からRNAも抽出して、RNA-Seq法により転写産物の解読を網羅的に行いました。現在、これらのシーケンスデータからクロマチン構造と転写量の関係を明らかにするためのバイオインフォマティックス解析を、連携研究者とともに実施しています。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヌクレオソームの凝集度という観点からのクロマチン構造が転写量に対してネガティブに相関することが、CYP19という特定の遺伝子座で明らかにされました。ヒストンの化学修飾のデータを加えることで、CYP19遺伝子での研究成果を本研究課題の中間報告として学術誌PLOS ONE（10号, e0128282頁, 2015年）に発表することができました。そして、最終的な目標である「転写量を決める普遍的なクロマチン構造の解明」に向かって、ゲノムワイドに解析を行うプロジェクトを開始しました。既にベンチトップ実験は完了し、連携研究者とともにバイオインフォマティックス解析を実施しているところです。よって、現状は期待していた研究段階に概ね達していると考えられます。
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| Strategy for Future Research Activity |
連携研究者との共同研究として、クロマチン構造と転写量に関しての次世代シーケンサーから得たデータの解析を、バイオインフォマティックスの技術を用いて行います。その際に、ENCODEなどの既存のデータベースを活用することを考えています。そして、解析完了後、論文を作製します。投稿後に行われる査読者とのやり取りの中でデータの追加を要求される可能性も考えられるので、そのための実験を速やかに実施します。
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| Causes of Carryover |
キャンペーン価格の対象になっている試薬など消耗品を積極的に選択して購入したため、予定よりも支出を抑えることができました。したがって、その差額が次年度使用額として生じました。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
論文投稿を予定している次年度には、査読者から要求される追加実験を実施する必要があります。そのための試薬など消耗品の購入に本研究費を使用することを計画しています。また、投稿時に依頼する英文校正のための支払い、及び、学術誌によって投稿料が必要とされるので、それらにも使用する予定です。
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