遺伝情報発現を転写伸長段階で制御するDECODE複合体の機能・構造解析

在转录延伸阶段控制遗传信息表达的DECODE复合物的功能和结构分析

• 批准号: 17054014
• 负责人: 和田 忠士
• 金额: $ 19.14万
• 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 on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17054014/
• 关键词: 転写; 遺電子; タンパク質; ノックアウトマウス; 発現抑制; 分化; マイクロアイレ; ゼブラフイッシュ; 遺伝子; 構造; 生化学; サイトカイン; マイクロアレイ; ゼブラフィッシュ; 蛋白質; 生体生命情報学; 転写; 遺電子; タンパク質; ノックアウトマウス; 発現抑制; 分化; マイクロアイレ; ゼブラフイッシュ; 遺伝子; 構造; 生化学; サイトカイン; マイクロアレイ; ゼブラフィッシュ; 蛋白質; 生体生命情報学

mRNA合成速度を可変するDECODE複合体は、細胞の発生や分化、癌化過程に関与する。その複合体は、情報読み取り速度を可変することでDECODE回路への情報の流れを制御する。具体的には、転写伸長因子DSIFとNELFによって構成され、キナーゼP-TEFbがセリン・スレオニンのリン酸化でON/0FF活性を調節する。今年度は、試験管内転写実験によりモデル転写因子Ga14-VP16による転写反応の活性化にDSIFとP-TEFbが必須で、DSIFは伸長反応中のRNAポリメラーゼIIの一時停止を回(ポジティブ効果)することを明らかにした。またDSIFのサブユニットの一つであるゼブラフィッシュzSpt5のモルフォリノオリゴによる発現抑制を行い、マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析から赤血球特異的転写因子gata1の発現が低下することがわり、in situハイブリダイゼーション法とレスキュー実験により、gata1遺伝子の発現上昇はDSIFのポジティブ効果に依存することを明らかにした。今年度は、NElF-Aノックアウトマウスの解析を引き続き行った。-/-マウスは早期の胎性致死となるが、そこから単離した-/-ES細胞はfeeder上で増殖することが前年度までに明らかとなったので、NELFが細胞の分化過程に関与するとの予想をたて、ES細胞の多分化能をin vitro分化系により検討した。その結果、-/-細胞では調べた多くの組織特異的マーカーが誘導発現されないことが分かった。ES細胞では繊維芽細胞などの分化した細胞と較べて、転写開始後に制御されている遺伝子が多いことが他のグループによって報告されており、そういった知見も考え合わせると、NELFが特定の分化過程というよりも、もっと根本的な過程-多能性細胞が分化に踏み出す最初のステップーに寄与しているのではないかと考えられる。

解码复合物变量将mRNA合成速率变化，参与细胞发育，分化和癌症过程。该复合物通过改变信息阅读速度来控制信息流向解码电路的流动。具体而言，它由DSIF和NELF的转录伸长因子组成，而激酶P-TEFB通过丝氨酸 - 硫代氨酸的磷酸化来调节/0ff活性。今年，体外转录实验表明，DSIF和P-TEFB对于通过模型转录因子GA14-VP16激活转录反应至关重要，并且DSIF对延伸反应期间RNA聚合酶II的暂停有积极影响。 Furthermore, morpholino oligos suppressed expression of zebrafish zSpt5, one of the subunits of DSIF, and comprehensive gene expression analysis using microarray revealed that the expression of the erythrocyte-specific transcription factor gata1 decreases, and in situ hybridization and rescue experiments revealed that the increase in the gata1 gene expression depends on the positive effect of DSIF.今年，我们继续分析NELF-A淘汰小鼠。发现 - / - 小鼠在胎儿的致死性早期，但上一年揭示了 - / - ES细胞与喂食器分离出来的 - / - ES细胞会增殖，因此我们预测NELF将参与细胞分化过程，并且使用体外分化系统研究了ES细胞的多能性。结果表明，在 - / - 细胞中未诱导许多检查的组织特异性标记。其他组报告说，在ES细胞中，转录开始后的基因比分化细胞（例如成纤维细胞）更受调节，并且考虑到这些发现，人们认为NELF是一个更基本的过程 - 多能细胞进行分化的第一步。