内在性誘導型アンチセンストランスクリプトによる遺伝子調節機構の解明

本研究で対象とするアンチセンストランスクリプトは高カリウム溶液を作用させることで、神経活動依存的に一過的な発現誘導を示す。そしてこれまでの我々の研究から、高カリウム溶液で発現誘導される遺伝子の多くが、脳を単離するだけでも発現誘導されることが分かっている。そこで本年度は前年度に引き続き、他の同様なアンチセンストランスクリプトの検出を目指して、脳の単離後3時間で発現誘導される遺伝子群を網羅的に探索した。differential display法によって見出され、クローニングまで成功した10バンドのうち、cDNA library screeningの結果、4つの遺伝子については次の通りであることが分かった。(1)アルコールデヒドロゲナーゼ様遺伝子(2)limKLF(Fukunaga et al.2006)(3)分子内repeatを多数含む新規transcript(4)全長6.9kb以上ある未知遺伝子。これまでの我々、および他のグループの研究により、ナメクジには分子内にtandemなrepeatを含む遺伝子が多数見出されており、上記(3)が神経活動によって誘導される、という事実は非常に興味深い。次に、既知の遺伝子をコードするDNAの相補鎖側に新たな遺伝子がコードされている可能性を探るために、ナメクジのNO合成酵素(NOS)のcDNAをprobeとしてゲノムライブラリーをスクリーニングし、得られたNOSゲノムDNAをprobeとして、逆にcDNA libraryをスクリーニングした。その結果、NOS以外の遺伝子が複数単離された。この結果は、NOS遺伝子の裏鎖に別の転写単位がアンチセンストランスクリプトとしてコードされている可能性を示唆しており、現在さらに解析を進めている。

本研究で対象とするアンチセンストランスクリプトは高カリウム溶液を作用させることで、神経活動依存的に一過的な発現誘導を示す。そしてこれまでの我々の研究から、高カリウム溶液で発現誘導される遺伝子の多くが、脳を単離するだけでも発現誘導されることが分かっている。そこで本年度は前年度に引き続き、他の同様なアンチセンストランスクリプトの検出を目指して、脳の単離後3時間で発現誘導される遺伝子群を網羅的に探索した。differential display法によって見出され、クローニングまで成功した10バンドのうち、cDNA library screeningの結果、4つの遺伝子については次の通りであることが分かった。(1)アルコールデヒドロゲナーゼ様遺伝子(2)limKLF(Fukunaga et al.2006)(3)分子内repeatを多数含む新規transcript(4)全長6.9kb以上ある未知遺伝子。これまでの我々、および他のグループの研究により、ナメクジには分子内にtandemなrepeatを含む遺伝子が多数見出されており、上記(3)が神経活動によって誘導される、という事実は非常に興味深い。次に、既知の遺伝子をコードするDNAの相補鎖側に新たな遺伝子がコードされている可能性を探るために、ナメクジのNO合成酵素(NOS)のcDNAをprobeとしてゲノムライブラリーをスクリーニングし、得られたNOSゲノムDNAをprobeとして、逆にcDNA libraryをスクリーニングした。その結果、NOS以外の遺伝子が複数単離された。この結果は、NOS遺伝子の裏鎖に別の転写単位がアンチセンストランスクリプトとしてコードされている可能性を示唆しており、現在さらに解析を進めている。