器官決定遺伝子に対する応答性を指標とするエピジェネティクス解析

以器官决定基因的反应性为指标的表观遗传学分析

基本信息

批准号：
16027236
负责人：
村上柳太郎
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,ショウジョウバエ消化管の主要器官である中腸と後腸の決定に関わる遺伝子bynとdGATAeの強制発現による標的遺伝子の反応性を指標として,器官決定過程におけるエピジェネティックな制御の機構解明を目的としている.これまでの研究で,bynおよびdGATAeの強制発現によって誘導される標的遺伝子が多数同定され,さらに誘導反応が胚組織や発生時期で異なるだけでなく,標的遺伝子によっても異なることがわかった.これは,標的遺伝子のシスエレメントとこれら器官決定遺伝子産物の相互作用が,発生過程におけるエピジェネティックな変化を解明する有力な手掛かりになることを示している.今年度の研究では,bynとdGATAeの標的遺伝子の探索とエンハンサー解析,それに標的遺伝子の転写制御に関わるdGATAeのドメイン解析を中心に解析を進め,以下の研究成果を得た.1)中腸分化マーカー遺伝子の発現制御経路の解明中腸を形成する内胚葉はGATA遺伝子であるserpent (srp)によって発生運命を決定され,引き続いてsrpが活性化するGATA遺伝子dGATAeが,中腸で発現する機能遺伝子の大半の転写活性化を引き起こしていた.dGATAeに依存しないマーカー遺伝子も存在したが,いずれもsrpに依存することがわかった.2)中腸分化マーカー遺伝子の発現に関わるdGATAeタンパクの機能ドメイン解析dGATAeタンパクは2つのzinc fingerモチーフ(N finger, C finger)を持ち,N末領域にはグルタミンリッチなドメインが複数ある.標的遺伝子の活性化には,C fingerとグルタミンリッチドメインが必須であることがわかった.3)後腸決定遺伝子bynの強制発現による後腸形質の誘導作用後腸の特定の細胞型の誘導にはbynに加え,それぞれの細胞型に対応する転写因子遺伝子の両者が必要であることが示された.

本研究旨在阐明器官决定过程中的表观遗传调控机制，以参与决定中肠和后肠（中肠和后肠）的基因byn和dGATAe的强制表达作为指标，以靶基因的反应性为指标，而中肠和后肠是器官决定的主要器官。果蝇胃肠道作为目的。先前的研究已经鉴定了许多通过强制表达byn和dGATAe而诱导的靶基因，并且我们还发现诱导反应不仅根据胚胎组织和发育时期而不同，而且根据靶基因而不同。目标遗传这项研究表明，后代顺式元件与这些器官决定基因产物之间的相互作用为阐明发育过程中的表观遗传变化提供了有力的线索。今年的研究将探索byn和dGATAe的靶基因并增强。本次分析重点对参与靶基因转录控制的dGATAe的结构域进行分析，获得以下研究成果： 1）阐明中肠分化标志基因的表达控制通路形成中肠的内胚层是GATA基因蛇GATA 基因 dGATAe 的发育命运由 (srp) 决定，随后由 srp 激活，导致中肠中表达的大多数功能基因的转录激活，尽管存在不依赖于 dGATAe 的标记基因，2) 功能。参与中肠分化标记基因表达的 dGATAe 蛋白的结构域分析 dGATAe 蛋白有两个锌指基序（N 指、C 指） Finger），N端区域存在多个富含谷氨酰胺的结构域。发现C指和富含谷氨酰胺的结构域对于靶基因的激活至关重要。3）通过诱导后肠强制后肠决定基因通过表达来表征性状研究表明，后肠中特定细胞类型的诱导需要与每种细胞类型相对应的 byn 和转录因子基因。