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The molecular basis of gene expression regulation by a super-long range cis-regulatory element

超长程顺式调控元件基因表达调控的分子基础

基本信息

批准号：
22K06426
负责人：
岩田哲郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ClassⅠタイプ嗅覚受容体は、動物の進化の過程ですべての遺伝子が染色体上の1カ所に留まり、長大な遺伝子クラスターを形成している。これまでの研究により、この遺伝子クラスターを制御するエンハンサーであるJ-elementは、「制御する遺伝子数」と「ゲノム上の作用範囲」の2点において他に類を見ない規模で遺伝子発現を制御していることが明らかになった。本研究では、このエンハンサー中の特徴的な配列や、ClassⅠ嗅覚受容体遺伝子クラスターのゲノム構造に着目し、“超”長距離発現制御を可能にする分子基盤の解明を目的とする。J-elementにおいて新たに見出されたコンセンサスモチーフの機能を明らかにするためノックアウトマウスを作出した。網羅的遺伝子発現解析をおこなったところ、ClassⅠ遺伝子の一部で発現変化が認められたため現在詳しく解析を進めている。また、ClassⅠ発現嗅神経細胞をFACSにより分取し、網羅的オープンクロマチン（ATAC-sequencing）解析を実施した。また、ClassⅠ遺伝子クラスターのシンテニーに着目し、本研究では最近作出に成功した嗅神経細胞特異的または神経前駆細胞特異的にCreを発現させることができる２つの系統を用いて、ClassⅠ遺伝子クラスターの中央部に保存されるβグロビン遺伝子クラスターのコンディショナルノックアウトマウスを作出した。しかし、いずれのマウスでもClassⅠ遺伝子発現への影響は認められなかったことから、βグロビン遺伝子クラスターの存在はClassⅠ遺伝子発現に影響しないことが明らかとなった。

Class I: The evolution of olfactory receptors and animals. The development of olfactory receptors and chromosomes. This research focuses on the two points of J-element,"number of control elements" and "range of action" in other categories, such as medium-scale control elements. The aim of this study is to elucidate the molecular matrix structure of Class I receptor molecules, which is related to the possible control of "super" long-distance discovery. J-element is new to the system. A part of the Class I heritage is revealed in the analysis of the evolution of the heritage. FACS analysis of Class I olfactory cells and ATAC-sequencing was performed This study is based on a recent study that successfully developed a neurocyte-specific Cre discovery system for the central part of a Class I gene. The influence of class I transmission on the occurrence of class I transmission is recognized by the existence of class I transmission.