大規模並列レポーターアッセイ法による転移因子進化メカニズムの解明

使用大规模并行报告基因检测阐明转座元件进化机制

• 批准号: 21K06119
• 负责人: 井上 詞貴
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06119/
• 关键词: エンハンサー; 転移因子; MPRA; ゲノム進化; エピゲノム; iPS細胞; 神経前駆細胞

本研究では、転移因子機能の進化を明らかとするため、大規模並列レポーターアッセイ法（lentiMPRA）を用い、iPS細胞、神経前駆細胞における転移因子のエンハンサー活性を大規模並列的に解析する。先行研究で行ったエピゲノム解析から、MER11、MER34、MER52が iPS細胞および神経前駆細胞においてエンハンサー活性を持つと予想されたため、これらの転移因子ファミリーのバリアント合計約17,000配列を含むMPRAライブラリを作製した。これをヒトiPS細胞および神経前駆細胞へ導入し、細胞から回収したDNAおよびRNAバーコードについてNextSeqによるシークエンシングを行った。バイオインフォマティクス解析パイプライン（MPRAflowおよびMPRAnalyze）を用い、DNAおよびRNAバーコードを定量した。3実験群で高度に再現性があること、ポジティブコントロール配列、ネガティブコントロール配列が予想通りの挙動であること、既知のエピジェネティック修飾と相関があることを確認した。MER11の多くがiPS細胞において特異的に高いエンハンサー活性を持つことを見出した。従って、MER11サブファミリーの詳細な系統樹を作成し、その分岐とエンハンサー活性の獲得・消失の関連を解析した。

在这项研究中，为了阐明转移因子函数的演变，使用大型平行报告基因测定法（lentimpra），IPS细胞和神经细胞中过渡因子的增强剂活性是大尺度平行的。从预先研究中进行的表观基因分析中，预期MER11，MER34和MER52在IPS细胞和神经分子中具有增强活性。将其引入人IPS细胞和神经生成的锈细胞中，并通过NextSeq进行了从细胞中回收的DNA和RNA条形码。使用BI形式分析管道（MPRAFLOW和MPRANALYZE）对DNA和RNA条形码进行定量。 3已经证实，实验组高度可重现，阳性对照阵列，阴性对照阵列是预期的，并且与已知的表观遗传修饰有着相关性。许多MER11发现它在IPS细胞中具有特定的高增强剂活性。因此，创建了MER11亚家族的详细系统树，并分析了分支与增强剂活动的获取之间的关系。

项目成果

京都大学ASHBi 井上研究室（Bourqueグループ）

京都大学 ASHBi 井上实验室（Bourque Group）

マギル大学(カナダ)

麦吉尔大学（加拿大）

High-throughput characterization of the role of non-B DNA motifs on promoter function

• DOI: 10.1016/j.xgen.2022.100111
• 发表时间: 2022-04-13
• 期刊: CELL GENOMICS
• 作者: Georgakopoulos-Soares, Ilias;Victorino, Jesus;Ahituv, Nadav
• 通讯作者: Ahituv, Nadav

大規模並列レポーターアッセイによるノンコーディングゲノム解読

使用大规模并行报告基因检测进行非编码基因组解码

• 发表时间: 2022
• 作者: 八木 宏昌;葛西 卓磨;Elisa Rioual;池谷 鉄兵;木川 隆則;井上詞貴;奥村久士;井上詞貴
• 通讯作者: 井上詞貴

転移因子エンハンサーバリアントの大規模機能解析

转座元件增强子变体的大规模功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 八木 宏昌;葛西 卓磨;Elisa Rioual;池谷 鉄兵;木川 隆則;井上詞貴
• 通讯作者: 井上詞貴