siRNAライブラリーを用いた刷り込み遺伝子発現調節分子の同定

使用 siRNA 文库鉴定印迹基因表达调控分子

• 批准号: 17019054
• 负责人: 副島 英伸
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Saga 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17019054/
• 关键词: ゲノム刷り込み; 刷り込みドメイン; siRNAライブラリー; non-coding RNA; ヒストンメチル化

ゲノム刷り込みはエピジェネティクスの代表的現象で、一対の対立遺伝子において一方の親由来の遺伝子のみが発現する。複数の刷り込み遺伝子がドメインを作り、ドメイン内の刷り込み調節領域(ICR)に付けられた刷り込みマークに基づき遺伝子発現が決定されている。しかし、その遺伝子発現調節機構はほとんど未解明のままである。本研究では、ヒト疾患に関連する11p15.5のKIP2/LIT1刷り込みドメインに着目し、刷り込み遺伝子の発現制御機構の解明を目的とする。1.刷り込み調節分子の同定:KIP2/LIT1ドメインの刷り込み破綻を単純な表現型(GFPの蛍光や薬剤耐性)で判定できる細胞を作製し、この細胞にsiRNAライブラリーを感染させ、表現型の変化で刷り込み破綻細胞を選別する。選別した刷り込み破綻細胞からsiRNAベクターを回収後、塩基配列を決定し、ゲノムデータベースを検索して刷り込み破綻を引きおこした候補遺伝子を同定する。また、non-coding RNAであるLIT1遺伝子の転写物を様々な長さで発現するような細胞を作製し、刷り込み破綻の有無を解析して、刷り込み調節分子としての可能性を検証する。上記目的のために、細胞系構築に必要なベクター合計5種類を作製した。現在、これらのベクターを細胞に導入している。2.新規刷り込みマークの同定:F1マウス由来線維芽細胞を用いたクロマチン免疫沈降法(ChIP法)によりICRのヒストンH3K9、H3K27、H4K20のモノ、ジ、トリメチル化について解析した。その結果、H3K20のモノメチル化のみが父アレルに優位に存在することが判明した。ヒストンH3のメチル化は遺伝子抑制のマークであり、父アレル上ではLit1を除く他の刷り込み遺伝子は抑制されていることから、H3K20モノメチル化がドメイン内の刷り込み遺伝子の発現を抑制するマークである可能性が示唆された。

基因组印记是表观遗传学的一种典型现象，其中只有来自一个亲本的基因在一对等位基因中表达。多个印记基因形成域，并且基因表达是根据域内印记调节区（ICR）上附着的印记标记确定的。然而，其基因表达调控机制仍然很大程度上未知。本研究重点关注与人类疾病相关的11p15.5的KIP2/LIT1印迹结构域，旨在阐明印迹基因的表达控制机制。 1.印迹调控分子的鉴定：我们创建了可以通过简单表型（GFP荧光和耐药性）来确定KIP2/LIT1结构域印迹破坏的细胞，用siRNA文库感染这些细胞，并确定印迹表型。细胞基于 的变化。从选定的印记失败细胞中回收siRNA载体后，确定核苷酸序列并搜索基因组数据库以鉴定导致印记失败的候选基因。此外，我们将创建表达不同长度的LIT1基因（一种非编码RNA）转录本的细胞，并分析印记是否存在破坏，以验证其作为印记调节分子的潜力。为了上述目的，总共创建了五种细胞系构建所需的载体。我们目前正在将这些载体引入细胞中。 2.新型印记标记的鉴定：使用F1小鼠来源的成纤维细胞，通过染色质免疫沉淀（ChIP）分析ICR中组蛋白H3K9、H3K27和H4K20的单甲基化、二甲基化和三甲基化。结果发现，在父亲等位基因中，仅H3K20的单甲基化占主导地位。组蛋白 H3 的甲基化是基因抑制的标志，并且由于除 Lit1 之外的所有其他印记基因在父亲等位基因上均受到抑制，因此提出了 H3K20 单甲基化是抑制该域内印记基因表达的标志。

项目成果

インプリンティングと先天異常、癌

印记、出生缺陷和癌症

• 发表时间: 2005
• 期刊: Molecular Medicine 42・2
• 作者: Matsumoto S;Kanekiyo M;Ami Y;Oiso R;松本 壮吉;松本 壮吉;Zhang Z;Soejima H;Arima T;Yamasaki Y;Soejima H;Haruta M;副島英伸
• 通讯作者: 副島英伸

Comparative analyses of genomic imprinting and CpG island-methylation in mouse Murrl and human MURR1 loci revealed a putative imprinting control region in mice.

对小鼠 Murrl 和人类 MURR1 基因座的基因组印记和 CpG 岛甲基化的比较分析揭示了小鼠中假定的印记控制区域。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Gene 366・1
• 作者: Matsumoto S;Kanekiyo M;Ami Y;Oiso R;松本 壮吉;松本 壮吉;Zhang Z
• 通讯作者: Zhang Z

Narrowed abrogation of the Angelman syndrome critical interval on human chromosome 15 does not interfere with epigenotype maintenance in somatic cells.

人类 15 号染色体上安杰曼综合征关键间隔的缩小消除不会干扰体细胞表观基因型的维持。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J Hum Genet 50・3
• 作者: Matsumoto S;Kanekiyo M;Ami Y;Oiso R;松本 壮吉;松本 壮吉;Zhang Z;Soejima H;Arima T;Yamasaki Y;Soejima H;Haruta M
• 通讯作者: Haruta M

Imprinting, Chromatin Structure, and Disease.

印记、染色质结构和疾病。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J Cell Biochem 95・2
• 作者: Matsumoto S;Kanekiyo M;Ami Y;Oiso R;松本 壮吉;松本 壮吉;Zhang Z;Soejima H
• 通讯作者: Soejima H