リガンド依存性エンハンサー活性化は、クロマチン領域内の非標的プロモーターを間接的に調節する
Ligand-dependent enhancer activation indirectly modulates non-target promoters in a chromatin domain
エストロゲンによる転写活性化はエンハンサーによって駆動されるが、エンハンサーは非標的プロモーターと同じトポロジカル関連ドメイン(TAD)内に位置することが多い。本研究では、急性エンハンサー駆動活性化が同じTAD内の近傍の非標的遺伝子にどのように影響するかを調査した。単分子RNA FISH(smFISH)を用いて、エストロゲン刺激中のTFF1(エンハンサー標的遺伝子)とTFF3(非標的遺伝子)の転写を追跡した。TFF1の発現は1時間でピークに達し、TFF3はTFF1活性化が減少した後の3時間でピークに達するという、相互に排他的な発現パターンが観察された。クロマチンループデータは、エンハンサーがTFF1遺伝子とはループするがTFF3とはループしないことを示唆しており、TFF3の発現上昇は直接的なエンハンサー-プロモーター相互作用によるものではないことを示唆している。エンハンサーのCRISPR欠失は、TFF3よりもTFF1転写に急性的に影響した。1,6-ヘキサンジオール(HD)曝露は、TFF1エンハンサー:プロモーターが潜在的なERα媒介性凝縮液形成を起こし、これが転写機構を隔離してTFF3発現を阻害する可能性を示唆した。エストロゲンシグナルが3時間で減衰すると、TFF1発現は減少し、TFF3発現は増加する。本研究の結果は、エンハンサー駆動活性化が同じTAD内の近傍遺伝子を間接的に抑制する可能性があり、シグナル伝達の進行に伴う遺伝子発現の動的な変化を明らかにしている。
本記事は、エストロゲンシグナル下でのエンハンサー-プロモーター相互作用の動的メカニズムを解明した基礎生物学の研究であり、バイオ医薬品の開発、特に転写調節を標的とした創薬(エピジェネティクス関連)に長期的に影響しうる発見である。ただし、現時点では基礎研究段階であり、直ちに投資判断に直結する具体的な事業インパクトや製品化の発表は含まれていない。