Role of Cohesin, a DNA motor, in transcriptional elongation

(1) 試験管内再構成を用いたエンハンソソームにおけるコヒーシン機能の解明Gal4-VP16の組換え融合蛋白をアクティベーターとして用いるシステムを利用し、人工鋳型上で転写複合体の形成を誘導し、コヒーシンおよび、コヒーシンのATPase活性の活性化因子であるNIPBL/MAU2がその中に含まれることを確認した。また、コヒーシンのATPase活性の欠損が転写伸長反応複合体の形成あるいは制御（プロモーターからのリリース）に機能している可能性を示した。(2) 核内エンハンソソームの高解像度可視化を通じたコヒーシンの機能解析今までにコヒーシン病の原因遺伝子としてはコヒーシン、コヒーシンのATPase活性制御因子、コヒーシンアセチル化・脱アセチル化因子、転写伸長制御因子Brd4および、Aff4が知られている。今回これらの知見をもとに、核内エンハンソソーム形成におけるこれら因子の相互依存性について検討し、定量的ChIP-seq解析およびHi-C解析を通じて以下の知見を得た。スーパーエンハンサーにおけるBrd4およびコヒーシンのATPase活性制御因子のリクルートは互いに相互依存性があった。さらに、Aff4の高発現によりBrd4およびコヒーシンのスーパーエンハンサーへのリクルートは抑制された。これらの一連の成果は、コヒーシン、Brd4、Aff4のいずれもが、相互依存的にエンハンサーにリクルートされ、エンハンサー形成に重要な役割を担っている事、さらにエンハンソソームの形成不全がコヒーシン病の原因であることを示している。(3) エンハンソソームのタンパク質性・非タンパク質性構成因子の網羅的同定標的タンパクの周辺に存在するタンパクをビオチン化する事で、目的タンパクとの相互作用因子を検出するBioID法の構築に着手し、少なくとも標的タンパクをvivoで高効率でビオチン化する手法を確立した。

(1) 試験管内再構成を用いたエンハンソソームにおけるコヒーシン機能の解明Gal4-VP16の組換え融合蛋白をアクティベーターとして用いるシステムを利用し、人工鋳型上で転写複合体の形成を誘導し、コヒーシンおよび、コヒーシンのATPase活性の活性化因子であるNIPBL/MAU2がその中に含まれることを確認した。また、コヒーシンのATPase活性の欠損が転写伸長反応複合体の形成あるいは制御（プロモーターからのリリース）に機能している可能性を示した。(2) 核内エンハンソソームの高解像度可視化を通じたコヒーシンの機能解析今までにコヒーシン病の原因遺伝子としてはコヒーシン、コヒーシンのATPase活性制御因子、コヒーシンアセチル化・脱アセチル化因子、転写伸長制御因子Brd4および、Aff4が知られている。今回これらの知見をもとに、核内エンハンソソーム形成におけるこれら因子の相互依存性について検討し、定量的ChIP-seq解析およびHi-C解析を通じて以下の知見を得た。スーパーエンハンサーにおけるBrd4およびコヒーシンのATPase活性制御因子のリクルートは互いに相互依存性があった。さらに、Aff4の高発現によりBrd4およびコヒーシンのスーパーエンハンサーへのリクルートは抑制された。これらの一連の成果は、コヒーシン、Brd4、Aff4のいずれもが、相互依存的にエンハンサーにリクルートされ、エンハンサー形成に重要な役割を担っている事、さらにエンハンソソームの形成不全がコヒーシン病の原因であることを示している。(3) エンハンソソームのタンパク質性・非タンパク質性構成因子の網羅的同定標的タンパクの周辺に存在するタンパクをビオチン化する事で、目的タンパクとの相互作用因子を検出するBioID法の構築に着手し、少なくとも標的タンパクをvivoで高効率でビオチン化する手法を確立した。