ヒト神経分化モデルにおける網羅的エンハンサー制御アトラスから迫る病態解明

基于人类神经元分化模型中综合增强子调节图谱阐明病理状况

• 批准号: 22K20622
• 负责人: 吉原 正仁
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20622/
• 关键词: エンハンサー; プロモーター; 転写制御; 疾患関連SNP; 神経分化; 遺伝子発現

本研究の目的は、ヒト神経分化モデルとして、中脳由来神経前駆細胞株 (LUHMES)を使用し、神経分化過程におけるプロモーター・エンハンサーの制御地図を完成すること、ならびにゲノムワイド関連解析（genome-wide association study; GWAS）データとの統合解析により、エンハンサー上に存在する疾患関連遺伝子多型が遺伝子発現に与える影響を明らかにすることである。初年度となる当該年度は、LUHMESの分化誘導後1日目、3日目、6日目の細胞について、Cap analysis of gene expression (CAGE)法を用いてプロモーターの活性変動の計測を行い、さらに同じタイムポイントの細胞についてNative Elongating Transcript (NET)-CAGE法を用いて、エンハンサー領域の網羅的同定および活性変動の計測を行った。我々は以前、single-cell tagged reverse transcription RNA-sequencing (STRT RNA-Seq)を用いてLUHMESの分化誘導段階におけるトランスクリプトーム解析を行ったが (Lauter, Coschiera, Yoshihara et al., J Cell Sci, 2020)、CAGE法によっても同様の傾向が観測された。一方、エンハンサーについては、これまでにFANTOM5プロジェクトなどで同定されていない、約3万の新規エンハンサー候補領域が同定された。転写因子の結合モチーフエンリッチメント解析を行ったところ、プロモーター領域とエンハンサー領域で異なる傾向が観察された。さらに、疾患関連遺伝子多型とエンハンサー領域の統合解析により、パーキンソン病や統合失調症などの神経・精神疾患関連遺伝子多型が、新規エンハンサー候補領域に濃縮することが明らかとなった。

は の purpose, this study ヒ ト god 経 differentiation モ デ ル と し て in, 脳 by return before 経 駆 cell lines (LUHMES) を use し, god 経 differentiation に お け る プ ロ モ ー タ ー · エ ン ハ ン サ ー の system royal to 図 を complete す る こ と, な ら び に ゲ ノ ム ワ イ ド masato parsing (genome - wide association study; GWAS) デ ー タ と の integrative analytic に よ り, エ ン ハ ン サ ー に exist on す masato る disease even heritage 伝 son polymorphism が posthumous son 伝 発 に and え る influence を Ming ら か に す る こ と で あ る. In the first year, となる when in that year, に, 1 day, 3 days, and 6 days after differentiation induction of LUHMES に cells に となる て て て Cap analysis of gene expression Method (CAGE) を with い て プ ロ モ ー タ ー の activity - move の measuring を い, さ ら に with じ タ イ ム ポ イ ン ト の cells に つ い て Native Elongating Transcript The (NET)-CAGE method を measures を lines った by using the invariant および activity change <e:1> meter of the <s:1> net in the field of を て and エ ハ ハ サ サ サ サ. Before I 々 は, single - cell tagged reverse transcription of RNA - sequencing (STRT RNA - Seq) を い て LUHMES の induction Duan Jie に お け る ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム parsing line を っ た が (Lauter, Coschiera, Yoshihara et al., J Cell Sci, 2020) CAGE method によって によって similar <s:1> tendency が観 measurement された. Side, エ ン ハ ン サ ー に つ い て は, こ れ ま で に FANTOM5 プ ロ ジ ェ ク ト な ど で with fixed さ れ て い な い, about 30000 の new rules エ ン ハ ン サ が ー alternate field with constant さ れ た. Planning to write factor の combining モ チ ー フ エ ン リ ッ チ メ ン ト parsing line を っ た と こ ろ, プ ロ モ ー タ ー field と エ ン ハ ン サ で ー field vision な る tendency が 観 examine さ れ た. さ ら に, sickness, masato even heritage 伝 son polymorphism と エ ン ハ ン サ ー field の integrative analytic に よ り, パ ー キ ン ソ ン disease や identity disorder な ど の god 経 masato, a mental illness even heritage 伝 type more が, new rules エ ン ハ ン サ ー alternate field に enrichment す る こ と が Ming ら か と な っ た.