「エンハンサーRNA」の版間の差分

　[[エンハンサー]]とは標的[[遺伝子]]がいつ、どこで、どのくらい発現するかを決める非コードDNA領域の総称である<ref name=Li2016><pubmed>26948815</pubmed></ref><ref name=Sartorelli2020><pubmed>32514177</pubmed></ref><ref name=Statello2021><pubmed>33353982</pubmed></ref><ref name=TheENCODEProjectConsortium2012><pubmed>22955616</pubmed></ref> 。遺伝子が適時・適所に機能するために重要なゲノム領域として古くから盛んに研究されてきた。実際、エンハンサーの活性は状況や細胞系譜に特異的に調節されていることが多い。

　ヒトゲノムには40万もの数のエンハンサーが存在すると見積もられている<ref name=Sartorelli2020><pubmed>32514177</pubmed></ref> 。エンハンサーの包括的な同定を可能にしたのは大規模シークエンス技術の発展である。例えば、H3K27ac (27番目のリジンがアセチル化されたヒストンH3) はエンハンサーの同定のためによく使われる<ref name=Li2016><pubmed>26948815</pubmed></ref><ref name=Sartorelli2020><pubmed>32514177</pubmed></ref><ref name=Statello2021><pubmed>33353982</pubmed></ref><ref name=Zhou2011><pubmed>21116306</pubmed></ref> 。クロマチン免疫沈降<ref name=Park2009><pubmed>19736561</pubmed></ref> によってH3K27acに巻き付いているDNAを精製し、その配列を大規模に決定しゲノム配列と比較することによって、H3K27acに富むゲノム領域を網羅的に同定できる<ref name=Barski2007><pubmed>17512414</pubmed></ref><ref name=Heintzman2007><pubmed>17277777</pubmed></ref>  ('''図1''')。

　一般に、エンハンサーの同定には複数のヒストンマーカーや転写因子の情報を組み合わせる。興味のある領域がDNaseに対して高感受性を示すDNA領域かどうか (クロマチン構造が開いているか) を考慮することも多い。複数の方法によるエンハンサー候補領域の同定は強力な手法である一方、これらはあくまでエンハンサー「候補」領域と考えるべきで、実際に標的遺伝子の発現に貢献しているかどうかを調べるにはエンハンサー欠失などの実験が必要である。

　以前は、エンハンサーは染色体DNA配列上の概念であったが、2010年に転写活性を有するエンハンサーが存在することが報告され、エンハンサーRNAと呼ばれるようになった<ref name=DeSanta2010><pubmed>20485488</pubmed></ref><ref name=Kim2010><pubmed>20393465</pubmed></ref> 。実際、RNAポリメラーゼIIの結合を認めるエンハンサーが多数存在する<ref name=DeSanta2010><pubmed>20485488</pubmed></ref> 。エンハンサーRNAは、従来のトランスクリプトーム (RNA-seq) のプロトコルではかなり検出されにくい。複数の理由があるが、そもそもの発現量が少ないことや、半減期が短いために「気がつかれにくい」RNAであったと言える。エンハンサーRNAを効率的に捉えるには、新たに転写されつつあるRNAを捕捉できるCap analysis of gene expression (CAGE) 法<ref name=Kanamori-Katayama2011><pubmed>21596820</pubmed></ref><ref name=Shiraki2003><pubmed>14663149</pubmed></ref> や、native elongating transcript (NET)-CAGE<ref name=Hirabayashi2019><pubmed>31477927</pubmed></ref> 、global run on sequencing (GRO-seq)<ref name=Core2008><pubmed> 19056941 </pubmed></ref> 、precision run-on nuclear sequencing (PRO-seq)<ref name=Mahat2016><pubmed>27442863</pubmed></ref> などの手法が必要で、ライブラリ調整における工夫によってエンハンサーRNAの捕捉効率が変わる<ref name=Hirabayashi2019><pubmed>31477927</pubmed></ref><ref name=Sartorelli2020><pubmed>32514177</pubmed></ref><ref name=TheENCODEProjectConsortium2012><pubmed>22955616</pubmed></ref> 。検出されたRNAがエンハンサー領域にマップされた場合に、これらをエンハンサーRNAと呼ぶ ('''図1''')。エンハンサーRNAはエンハンサーの包括的なアノテーションに役にたつ。エンハンサー制御におけるエンハンサーRNAの機能についてはさまざまな議論があり、統一的な見解に向かう途上にある。

　一つが、両方向性に転写され、スプライシングを受けず、ポリアデニル化もされず、かつ不安定なエンハンサーRNAである<ref name=Kim2010><pubmed>20393465</pubmed></ref> 。これらは、転写が早期に終結した証拠であると考えられている。

　エンハンサーRNAのみに介入する方法に基づく研究の数がまだ少ないため、議論には慎重を要する。例えば、ある手法で「エンハンサーRNAとエンハンサーの活性に相関がない」と観察されたとしても、その手法で当該エンハンサーに由来するエンハンサーRNAを捕捉できた確証がなければ、統一的な議論は難しい。薬剤などでエンハンサーRNAの転写を止める場合には、転写の抑制とエンハンサーRNAの不在、その両方の影響を観察することになるし、エンハンサーRNAに対するアンチセンスオリゴを使った実験であっても、アンチセンスオリゴの転写そのものへの影響を否定できないことが報告されている<ref name=Lai2020><pubmed>31924447</pubmed></ref><ref name=Lee2020><pubmed>31924448</pubmed></ref> 。

　上記の制約に言及した上でエンハンサーRNAの機能について述べる。エンハンサーRNAがさまざまなクロマチン制御因子と結合することが報告されている<ref name=Li2016><pubmed>26948815</pubmed></ref><ref name=Sartorelli2020><pubmed>32514177</pubmed></ref><ref name=Statello2021><pubmed>33353982</pubmed></ref> 。機能的に重要なクロマチン制御因子との結合を通して、これらのクロマチン制御因子そのものの生化学的な機能に影響したり、クロマチン制御因子を必要な場所にリクルートしたり、クロマチン制御因子が局在するクロマチン上の反応場の性質を変化させたりする可能性がある。これらの現象を通して、エンハンサーとプロモーターの相互作用 (ルーピング) を補助する可能性も指摘されている<ref name=Matharu2015><pubmed>26632825</pubmed></ref> 。