| Project/Area Number |
11F01111
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Orthopaedic surgery
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
今井 祐記 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 特任講師
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
YOUN M.-Y. 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2011 – 2012
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 破骨細胞 / エピゲノム / 遺伝子改変マウス / エピジェネティック制御 / NFATc1 / 転写制御 |
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| Research Abstract |
Jmjcドメインを有する蛋白のうち、破骨細胞分化において有意な発現低下を認める遺伝子としてJmjd5を同定した。Jmjd5のノックダウンにより、破骨細胞分化は促進され、また破骨細胞マーカー遺伝子の発現亢進を認めたことから、Jmjd5は破骨細胞分化を負に制御することが明らかとなった。Jmjd5は、H3K36me2の脱メチル化酵素として報告されているが、当該研究においてはその脱メチル化活性が、in vitro及びin vivoにおいても認められなかった事から、他の機能を有する事が推測された。種々の検索により、Jmjd5は、NFATc1蛋白の不安定化を発見した。Jmjd5は、NFATc1を水酸化することで、ユビキチンE3リガーゼであるVHLによるポリユビキチン化を促進し、NFATc1蛋白の分解を促進する事で、破骨細胞分化を負に制御している事が明らかとなった(Youn et al. J Biol Chem 2012)。
破骨細胞大量培養系の構築に成功し、その細胞から取得した核抽出液を用いて、生化学的にNFATc1結合因子を同定し、中でも機能未知蛋白質であるOCAN (Osteoclastogenic Co-Activator for NFATc1)に着目した。OCANと同じ画分よりSWI/SNF型クロマチン構造変換複合体の構成因子であるBrg1やBafが同定された事から、OCANは破骨細胞分化課程における新規のWI/SNF型クロマチン構造変換複合体の構成因子であることが推察された。そこで、OCANの強制発現系においてルシフェラーゼ活性を測定したところ、NFATc1の転写活性が促進された。また、OCANのノックダウンにより、破骨細胞分化ならびに分化マーカーの発現が抑制されたことから、OCANはNFATc1の転写活性化因子である事が推察された。そこで、OCANのノックアウトマウスを作出する事で、生体内高次機能を明らかにする事を試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り遺伝子改変マウスの作出に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
全身性OCANノックアウトマウスは、出生せず、母体子宮内にも着床痕が認められない事から、早期に発生が停止している事が推察された。そこでCre/loxPシステムを用いて破骨細胞特異的OCAN遺伝子欠損マウスの作出を2種類のCreマウスを用いて行っているが、RANK-Creとの交配では全身性ノックアウトマウスと同様に出生を認めず、Ctsk-Creマウスとの交配により出生したマウスの解析を行う予定である。
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