Zic転写因子のもつ２種の結合モチーフの転写調節における役割

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転写因子がDNAに結合する際に認識する結合モチーフは、遺伝子の空間的時間的発現パターンを実現するためのゲノム上に記された情報であり、転写を必要とするさまざまな生物学的プロセスの理解には、その情報の正確な認識が不可欠である。従来一つの転写因子は、一つの結合モチーフ（canonical モチーフ）に結合すると考えられてきた。しかしHigh-throughputなスクリーニングを行うことにより、転写因子が従来同定されていたcanonical モチーフに加えて、それとは異なるモチーフ（non-canonicalモチーフ）にも高い親和性で結合する例が報告されている。本研究は、ホヤZic因子の転写調節機構を解析することで、多くの転写因子がもつ複数の結合モチーフの使い分けの生物学的意義を明らかにすることを目的としている。本年度までに申請者は、「複数の結合モチーフをコンテキストごとに使い分けている可能性」を検証するためにホヤのZic転写因子Zic-r.aを解析し、Zic-r.aが筋肉系譜細胞ではnon-canonicalモチーフに、神経系細胞ではcanonicalモチーフに結合して、標的遺伝子の転写を活性化していることを明らかにし、論文発表を行った。この結果により、これまで多くの研究が転写因子のcanonicalモチーフの情報のみに基づいて行われてきたが、本研究により、様々な生命現象をより正確に理解するために、canonical以外の結合モチーフにも着目することの重要性が示された。本年度は、本研究をさらに展開するために、Zic-r.aの筋肉系譜細胞および神経系細胞での標的遺伝子に着目し、これらのZic-r.a標的遺伝子が、もうひとつのZic転写因子、Zic-r.bによる調節も受けているかについて解析を行った。また、これまで得られた結果を２つの学会で発表した。