クロマチンのアクセシビリティを制御する因子のゲノムワイドスクリーニング

全基因组筛选控制染色质可及性的因素

基本信息

批准号：
18J15182
负责人：
石井智子
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J15182/
关键词：
クロマチンアクセシビリティ

项目摘要

活性化されているプロモーターやエンハンサー等の転写制御領域は、転写因子などがDNA にアクセスできるよう、ヌクレオソームによって占有されておらず、アクセシビリティが高い状態(アクセシブルクロマチン)をとる。クロマチンのアクセシビリティは細胞の分化やリプログラミングの過程で大きく変化することが知られており、どのようにクロマチンアクセシビリティが制御されるかを理解することは非常に重要である。クロマチンのアクセシビリティの制御にはヒストンシャペロン、クロマチンリモデラーなどが関与することが知られ、その他にも複数の因子が関与すると予想されている。しかし、これまでクロマチンのアクセシビリティを解析する技術が限られていたために、その全体像は明らかになっていない。そこで本研究では、①アクセシブルクロマチンを検出する新技術ATAC-see 法と、② CRISPR/Cas9 による遺伝子ノックアウト技術を組み合わせたゲノムワイドスクリーニングによって、クロマチンのアクセシビリティを制御する遺伝子を網羅的に同定することを目指した。スクリーニングの結果、クロマチンのアクセシビリティを制御する遺伝子を同定することに成功した。同定した遺伝子は多岐にわたる機能を持ち、その多くはこれまでにクロマチンへの関与が知られていないものであった。一方、これまでにクロマチンアクセシビリティの制御に関与すると知られていたヒストンシャペロン、クロマチンリモデラーなどは少数しか同定されず、既知の因子はゲノム全体のクロマチンアクセシビリティには影響を与えない可能性が示唆された。さらに、同定した遺伝子のうちいくつかについて、その作用機序を解析した。

激活的转录控制区域（例如启动子和增强子）不被核小体占据，并且处于高度可接近状态（可接近染色质），以便转录因子可以接近 DNA。众所周知，染色质可及性在细胞分化和重编程过程中发生显着变化，了解染色质可及性是如何调节的极其重要。已知组蛋白伴侣、染色质重塑剂和其他因素参与控制染色质可及性，并且预计也涉及多种其他因素。然而，由于迄今为止分析染色质可及性的技术有限，因此整体情况尚未阐明。因此，在本研究中，我们的目标是通过全基因组筛选来全面鉴定控制染色质可及性的基因，该全基因组筛选结合了（1）ATAC-see（一种检测可及染色质的新技术）和（2）使用CRISPR/Cas9的基因敲除技术。我瞄准了。筛选的结果是，我们成功地鉴定了控制染色质可及性的基因。已鉴定的基因具有多种功能，其中许多基因以前并不知道与染色质有关。另一方面，仅鉴定出少量已知参与控制染色质可及性的组蛋白伴侣、染色质重塑剂等，这表明已知因素可能不会影响全基因组染色质可及性。此外，还分析了一些已识别基因的作用机制。