2008年5月29日

Chromosomal Soap Opera Cell (21 Mar. 2008号)の表紙を飾った論文。 Nuclear Receptor-Enhanced Transcription Requires Motor- and LSD1-Dependent Gene Networking in Interchromatin Granules.

-Nunez et al. Cell, Vol 132, 996-1010, 21 March 2008
"Hormone-Induced Chromosome Kissing" と題し、FISH(*1)の輝く星空のもと、ロマンティック？な男女のシルエットがあしらわれているニクイ表紙です。
*1 Fluorescent In Situ Hybridization
題名が示す通り、キッスするのはホルモン（エストロゲン）に刺激された染色体。
・特定の相手と kiss をする
・kiss するとお互い active になる
・kiss するとともに、特定のスポットに移動
...といった営みが観測されるんだそうで。
言い換えますと：
・エストロゲン刺激によって発現が誘導される遺伝子群のうち、特定のペアの遺伝子が核内で近くに 寄っていき、それら遺伝子のlocus同士がくっついて "染色体のキス" の状態になる （論文中ではinterchromosomal interactionと表現）
・発現中 kissing が起きている状態と起きていない状態とを比べると、前者における発現の方がより アクティブになっている
・kissing している遺伝子ペアは、nuclear speckle と呼ばれる核内構造と共局在している
転写現象の可視化を非常にうまいことやってのけた仕事です。
まず、キスしていそうなペアをスクリーニングする作業を、著者らが開発した3Dなる方法でこなしています。 3Dは Deconvolution of DNA network by DSL (DNA Selection, Ligation)の略だそうで、3C(*2)で得た ligation産物のうち注目したいものを、エストロゲン刺激で発現が誘導される遺伝子のエンハンサー配列のビオチン付きオリゴで釣ってきて(DNA Selection)、その産物をTiling Arrayにかけることで誰がキスしているのかアタリをつける、というやり方。
*2 Chromosome Conformation Capture: 核内で位置的に近く存在している配列を検出する手法。
固定したクロマチンを制限酵素で切断したのちligaseを作用させることで、近接して存在している 配列同士だけをligation産物として得る。
そして、同定されたペアをひたすらにFISHで可視化。各種ファクターを阻害剤やRNAiでひとつひとつツブしてやることで、kissing現象に必要な因子が何であるかを検討しています。
・polII translocation, ERα, FoxA1, CBP, SRC, PBP → 邪魔してやるとkissが起きなくなる
・アクチン、ミオシンやダイニンを邪魔することによっても、kissが起きなくなる
・LSD1 → 邪魔してもkissは起きるが、speckleへの移動は起きなくなる
どうやら、kissingを起こすメカニズムにはnucleoskeletonが関与した能動的な力が寄与しているようです。
Nuclear speckle (interchromatin granule)は、splicing factorsやその他 転写機構に関わる因子のstorage siteとして認識されてきた構造だそうですが、単なるstorageではなく、複数遺伝子の転写の営みをhubにまとめて効率よく行うための "factory" としてdynamicに生滅するものなのかもしれません。
こういった巧みな協調的遺伝子制御の総体は、kiss-omeとでも言うべきでしょうか。
ひとえにkissと言っても、kissの相手が特定のもの/相手が不特定多数のもの/kissする相手がいないもの、...など色んな性格の遺伝子がありそうな？
(Kazuki Yamamoto)