DNAメチル化による転写終結位置制御機構の解明

阐明DNA甲基化的转录终止位置控制机制

• 批准号: 21K06123
• 负责人: 菊池 裕
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06123/
• 关键词: DNAメチル化; Dnmt3a; 転写終結; ゼブラフィッシュ

DNAメチル化は転写開始・伸長を制御しているが、転写終結位置における機能は不明なままである。私達は、Dnmt3a欠損変異体（ゼブラフィッシュ、マウス胎児線維芽細胞MEF・神経細胞）を用いて直接の標的であるゲノム領域の解析を行った結果、タンパク質コード遺伝子（PCG）のTranscription termination site（TTS）が低メチル化しており、転写終結異常（読み通し転写）が起こっている事を世界で初めて報告する事に成功した。しかし、未だDNA低メチル化により読み通し転写が起こる機構や、ヒストン修飾との関連性に関しては全く明らかにされていない。そこで本研究課題では、脊椎動物に共通した、転写終結位置の制御におけるDNAメチル化の機能解明を研究目的としている。本年度は、Dnmt3aノックアウトゼブラフィッシュにおけるWhole genome bisulfate sequencing (WGBS)と網羅的遺伝子発現解析RNA-seqのデータを用いて、受精後2日胚での転写終結異常（読み通し転写）に関して詳細なデータ解析を行った。その結果、胚全体を用いて解析を行ったため、有意な読み通し転写の変化を確認する事は出来なかった。しかし、RT-qPCRにより、転写産物を詳細に解析した結果、特定のゲノム領域において転写終結異常（読み通し転写）が起こっている事を明らかにした。更に、Dnmt3aノックアウトゼブラフィッシュでは、特定の遺伝子のエキソンと下流のゲノム領域とのキメラ転写産物が産出されている事を見出した。以上の結果より、Dnmt3aノックアウトゼブラフィッシュを用いて、転写終結位置の制御におけるDNAメチル化の機能解明を行った結果、DNA低メチル化により転写終結異常が起こる事を実験的に世界で初めて明らかにした。

The function of DNAメチ to control the start of 転 writing, elongation を to control the て るが るが and the end position of 転 writing における is なままである unknown なままである. Private は, Dnmt3a owe loss - variants (ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ, マ ウ ス tire line where d bud cells MEF · god 経) を with い て の mark directly で あ る ゲ ノ ム line field analytical を の っ た results, タ ン パ ク qualitative コ ー ド heritage 伝 child (PCG) の Transcription termination Site (TTS) low が メ チ ル change し て お り, planning to write end anomalies (読 み tong し planning write) が up こ っ て い る matter を め the early で す て report る matter に success し た. し か し, low not だ DNA メ チ ル change に よ り 読 み tong し planning write が up こ る や, ヒ ス ト ン modified と の masato even sex に masato し て は く Ming all ら か に さ れ て い な い. そ こ で this research topic で は, common vertebrates に し た, planning to write end location の suppression に お け る DNA メ チ ル research purpose の function and interpret を と し て い る. This year's は, Dnmt3a ノ ッ ク ア ウ ト ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ に お け る Whole genome bisulfate sequencing Son (WGBS) と snare the legacy of 伝 発 now parse RNA - seq の デ ー タ を with い て, 2 days after fertilization embryo で の planning write end anomalies (読 み tong し planning write) に masato し て detailed な デ ー タ parsing line を っ た. そ の results, embryo all を い analytical line を っ て た た め, intentionally な 読 み tong し planning write の variations change を confirm す は る things な か っ た. し か し, RT - qPCR に よ り, product planning to write detailed に を analytic し た results, specific の ゲ ノ ム field に お い て planning write end anomalies (読 み tong し planning write) が up こ っ て い る matter を Ming ら か に し た. More に, Dnmt3a ノ ッ ク ア ウ ト ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ で は, specific の but 伝 の エ キ ソ ン と obscene の ゲ ノ ム field と の キ メ ラ product planning write が output さ れ て い る matter を show the し た. の above results よ り, Dnmt3a ノ ッ ク ア ウ ト ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ を with い て, planning to write end location の suppression に お け る DNA メ チ ル change の line function and interpret を っ た results, low DNA メ チ ル change に よ り planning write end abnormal が up こ を る things be 験 に world early で め て Ming ら か に し た.

项目成果

Mechanisms of nuclear stress granule positioning in the nucleus via rheological properties of chromatin

通过染色质流变特性将核应激颗粒定位在细胞核中的机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Takuya Nara;Haruko Takahashi;Yutaka Kikuchi
• 通讯作者: Yutaka Kikuchi

Identification of aberrant transcription termination at specific gene loci with DNA hypomethylated transcription termination sites caused by DNA methyltransferase deficiency

通过 DNA 甲基转移酶缺陷引起的 DNA 低甲基化转录终止位点鉴定特定基因位点的异常转录终止

• DOI: 10.1266/ggs.21-00092
• 发表时间: 2022
• 期刊: Genes & Genetic Systems
• 影响因子: 1.1
• 作者: Masaki Shirai;Takuya Nara;Haruko Takahashi;Kazuya Takayama;Yuan Chen;Yudai Hirose;Masashi Fujii;Akinori Awazu;Nobuyoshi Shimoda;and Yutaka Kikuchi
• 通讯作者: and Yutaka Kikuchi

転写終結の制御機構と疾病に与える影響

转录终止的控制机制及其对疾病的影响

• 发表时间: 2022
• 期刊: 月刊「細胞」
• 作者: 白井均樹;菊池裕
• 通讯作者: 菊池裕

テンソル分解法を用いた広範の癌種で共通に認められる染色体の立体構造異常の探索

使用张量分解方法探索多种癌症类型中常见的染色体结构异常

• 发表时间: 2022
• 作者: 奈良拓也;合田佑希;高橋治子;菊池裕
• 通讯作者: 菊池裕

Engineering-assisted muscle-tendon assemble organoids (assembloids) for analysis of musculotendinous junction formation mechanism

工程辅助肌肉肌腱组装类器官（assembloids）用于分析肌腱连接形成机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 高橋 治子;李 欣瑜;雲山 一慧;かく若麟;池田 皓;徐 銘聡;永樂 元次;菊池 裕
• 通讯作者: 菊池 裕