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染色体の高次構造解析を用いた多能性獲得機構における遺伝子発現制御システムの解明

利用染色体构象分析阐明获得多能性机制中的基因表达控制系统

基本信息

批准号：
14J01800
负责人：
池田宏輝
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

多能性獲得や維持に関わる染色体高次構造による遺伝子発現の制御機構を調べるため、多能性幹細胞に特異的な染色体相互作用の同定を試みた。初年度の解析では、当初の予定とは異なり多能性に特異的なエンハンサーと相互作用するゲノム領域を同定するには至らなかった。一方で、多能性幹細胞において分化関連遺伝子のコード領域同士が相互作用することが示唆された。本年度は、前述の相互作用に関与するタンパク質を同定するため、相互作用領域に観られるヒストン修飾等に関する解析を昨年度に引き続き行った。その結果、多能性獲得や維持に関与するヒストン修飾因子が分化関連遺伝子の相互作用領域に多く結合していることを見出した。さらに、発現抑制実験によって、このヒストン修飾因子が特定の分化関連遺伝子の相互作用に必要であることを確認した。これらの結果から、同定したヒストン修飾因子は多能性幹細胞において、分化関連遺伝子の共局在を介してその発現を協調的に制御し、多能性獲得や維持に関与していることが示唆された。又、多能性幹細胞に特異的なエンハンサーとゲノム配列上10 Mbp以上離れた多能性関連遺伝子のコード領域との相互作用を同定し、多能性幹細胞における遺伝子発現の制御機構において染色体高次構造が重要な役割を担っているという知見を得るに至った。これらの結果から染色体の三次元構造を通した遺伝子発現の制御が、多能性獲得や維持の重要な分子基盤となっている可能性が示唆された。現在、染色体高次構造のみを操作する手法が無いため、本研究では染色体高次構造と遺伝子発現の制御や細胞の運命転換との間接的な関係を調べるに留まっており、今後、染色体相互作用が遺伝子発現の制御に寄与していることを直接的に評価する手法の確立が望まれる。

In order to maintain the high-order chromosome of the pluripotent cell, we can see that the control mechanism has the same chromosome interaction as the pluripotent cell. At the beginning of the year, the interaction between the multi-potent devices in the early years is the same as that in the field of the previous year. On the one hand, pluripotent cells do not differentiate. They do not interact with each other in the field. They show that they interact with each other. In the current year, the aforementioned "interaction" and "interaction" are the same as those in the field of interaction, and the field of interaction is the same as that of the previous year. The results and pluripotency analysis show that the interaction fields of maintenance and differentiation factors are combined with each other in combination with each other. The interaction between the specific differentiation factors, the specific differentiation factors, the interaction factors, the necessary factors, and so on. According to the results of the experiment, the modification factors of multipotency, multipotency, and differentiation are all involved in the control of coordination, the maintenance of pluripotency, and the maintenance of pluripotency. In addition, the equipment of the multipotent cell system is equipped with an array of more than 10 Mbp. The interaction in the field of the multipotent cell is the same, and the multipotent cell is responsible for the control of high-order chromosome production in the organization. The important equipment, the equipment, the operator, the receiver, the operator, the receiver, the cell, the The results showed that the possibility of controlling and pluripotency of three-dimensional chromosomal DNA was significantly higher than that of the control and pluripotency of important molecular bases. At present, the operation of high-order chromosome manipulation is effective. In this study, we can make sure that the direct method of chromosome interaction is to make sure that the cells are connected with each other.