転写活性状態の時空間的イメージング法の確立

抄録

時空間的な転写制御は様々な生命現象を支える上で重要である．生体における転写活性ダイナミクスを捉えるために，RNAポリメラーゼII (RNAPII) に着目したイメージング法の確立に取り組んだ．RNAPIIの最大サブユニットのC末端領域は7アミノ酸のリピート構造からなり，リピート2番目セリン残基のリン酸化 (Ser2P) は転写活性状態の指標となる．生体内でのSer2Pの可視化にはmodification-specific intracellular antibody (Ser2P-mintbody) を活用した．Ser2P-mintbodyはSer2Pを持つRNAPIIを抗原とする抗体の可変部領域と蛍光タンパク質を融合させた生体内抗体であり，シロイヌナズナを形質転換することでSer2Pのライブイメージングが可能になる．Ser2Pレベルの定量化のために，核マーカーを用いてSer2P-mintbodyの核内蛍光輝度を算出する Two componentシステムを考案し，分裂期における転写レベル変動を示した．またSer2P-mintbodyは細胞特異的な転写活性状態の探索にも有用である．花粉におけるSer2P-mintbodyの観察から，精核特異的な転写活性状態の発見に至った．本研究で確立されたイメージング法は，転写活性ダイナミクスの観察を通して様々な生命現象への理解を深めるために重要なツールとなる．