転写因子E2Aによる染色体高次構造変化を介したT細胞分化制御

• Project/Area Number: 17K17813
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Immunology; Hematology
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 我妻 慶祐 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (10725071)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: エピジェネティクス / 高次染色体構造変化 / T細胞分化 / 免疫学

Outline of Annual Research Achievements

T細胞受容体b鎖（TCRb）遺伝子は、多くのV, D, J遺伝子から構成され、最も未熟なCD4/8 Double Negative（DN）胸腺細胞で、VDJ組換えを受けることで多様性を獲得する。これまでに、bHLH転写因子E2AがTCRβ 遺伝子の多くのV, D, J遺伝子に結合し、ヒストンアセチル化の上昇を介して組換えを誘導すること、さらに組換えが成功すると、CD4/8 Double Positive（DP）胸腺細胞へ分化が進むとともに、E2Aがもう片アレルのV領域から解離し、さらなる組換えが抑制されることがわかった。
E2Aの組換え誘導機構をさらに解明するため、E2Aの核内局在を調べたところ、VとDJ領域が接近し、組換えが起こるCD4/8 DN細胞では、E2Aが核内でドット状の構造体（E2A foci）を形成していた。一方、VとDJ領域が離れ、組換えが抑制されるCD4/8 DP細胞では、E2A fociの数が減少することがわかった。そこで本研究では、E2A fociの形成と、VとDJの接近が関連する可能性を考え、免疫染色と3D DNA FISHを組合わせたImmuno-FISH解析を行った。
Immuno-FISH解析により、DN細胞ではE2Aがfociを形成し、E2A fociの近傍でVとDJ領域が接近するのに対して、DP細胞ではVとDJ領域が離れ、さらに減弱したE2A fociからも離れることがわかった。E2Aを過剰発現させるとDP細胞でもE2A fociが増加し、VとDJ領域が接近する傾向を認めた。
以上の結果から、E2Aは fociを形成することでTCRb遺伝子のVとDJ領域を接近させ、遺伝子再構成を誘導することが示唆された。