2026-03-07T04:02:29Z https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/oai

oai:ipsj.ixsq.nii.ac.jp:00238567 2025-01-19T08:31:36Z 1164:5352:11553:11747

ヒト遺伝子発現制御のインシュレータ機能に関わるDNA結合タンパク質の解析と応用 大里, 直樹 インシュレータは，エンハンサーに結合する転写因子と遺伝子の相互作用の仕切りとして機能する．脊椎動物では転写因子 CTCF が主要なインシュレータとして機能するが，他の転写因子についてはわかっていない．本研究ではインシュレータに関わる転写因子や DNA 結合タンパク質を網羅的に予測する深層学習の手法を開発した．意外にもヒト線維芽細胞で 99 の転写因子が予測され，論文検索から CTCF を含む 23 種類が，インシュレータやクロマチン相互作用による遺伝子発現への影響と関わっていた．CTCF の周辺に位置することもあるが，MAZ は独立してインシュレータとして機能することが近年報告された．転写因子の DNA 結合位置が，クロマチン相互作用のデータをもとに同定されたインシュレータサイトに見られた．また CTCF の DNA 結合配列の向きの偏りの傾向を正確に予測でき，予測された DNA 結合タンパク質の結合配列にも向きの偏りが見られた．他の研究報告から，MyoD や MeCP2 はクロマチン相互作用によるループ形成に関わり，CTCF と関わるコヒーシンを欠損しても，相互作用の強さが変わらないループが存在することから，CTCF とコヒーシン以外のループ形成の仕組みが存在する．また MyoD によるクロマチンループの DNA 結合位置が，骨格筋の分化と機能に関与する遺伝子周辺のインシュレータサイトに位置していることを見出した．CTCF と液-液相分離の関わりが近年報告され，ループ形成による相分離がインシュレータの原因と考えられた．本研究から転写因子や DNA 結合タンパク質による遺伝子発現制御の新しい役割が示唆された．また応用として，種々の組織や細胞間で発現量が相関（共発現）する遺伝子の情報を部分的に用い，インシュレータの解析と同様に，深層学習により遺伝子発現量を予測した結果，より正確に発現量を予測でき，新しい遺伝子発現制御の探索・発見に役立つと期待される． 情報処理学会 2024-08-30 jpn technical report https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/records/238567 2188-8590 AA12055912 研究報告バイオ情報学（BIO） 2024-BIO-79 3 1 5 https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/record/238567/files/IPSJ-BIO24079003.pdf application/pdf 1.0 MB 2026-08-30