HIV潜伏感染と再活性化におけるヒストンアセチル化制御の役割に関する

• Project/Area Number: 11161204
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡邉 俊樹 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (30182934)
• Project Period (FY): 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1999: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: HIV / CpGメチル化 / LPS / TNF-α / Dnmt1 / ヒストンアセチル化

Research Abstract

HIVの潜伏感染と再活性化におけるメチル化CpGとヒストンアセチル化制御の意義を検討した結果、以下の様な点を明らかにした。
1)transient transfection系において、in vitroでSssI methylaseによってCpGをメチル化されたHIV LTRは基礎転写活性のみならずTNF-αなどの活性化刺激に対する反応性が著しい低下を示した。
2)HIV慢性感染細胞株を用いた解析で、ウイルス遺伝子発現のレベルがLTR U3領域のCpGメチル化の程度と相関した。
3)慢性感染細胞株をTNF-αで処理してウイルス遺伝子発現誘導すると、U3領域のCpG脱メチル化が認められた。
4)HIV transgenic mouseでの各臓器におけるウイルス遺伝子発現レベルとLTR U3領域のCpG siteメチル化レベルが相関した。
5)LPS処理による脾臓細胞でのウイルス遺伝子発現誘導に伴いU3領域の一ケ所のCpG site(CREB/AP-l motif内)で特異的に脱メチル化が進行した。
6)LPSやTNF-αによる潜伏ウイルスの発現誘導には細胞周期の進行=DNA合成を必要とした。
7)HIV慢性感染細胞において、TNF-α等の刺激によりH3,H4ヒストンのアセチル化が誘導されることを染色体免疫沈降法(ChIP)で示した。
以上の結果は、HIVの潜伏感染成立におけるCpGメチル化の重要性を示すと共に、再活性化刺激が脱メチル化を誘導すること、その際にDNA合成を必要とすることから、その作用点はメチル化維持酵素Dnmtlの機能阻害であることを示している。また、再活性化に伴い、特定のCpGの脱メチル化が進行することは、全く新たな知見である。その部位がCREB/AP-l motifにあることは、再活性化にはp38MAPKの関与を示唆する結果である。