Involvement of functional RNA and epigenetic regulation in the specific function of corneal epithelium

• Project/Area Number: 19592033
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Ophthalmology
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: KAWASAKI Satoshi Kyoto Prefectural University of Medicine, 医学研究科, 助教 (60347458)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 彰 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (00312348)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): MATSUDA Akira 現順天堂大学, 医学部・医学学研究科, 准教授 (00312348)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2008: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2007: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: miRNA、エピジェネティクス / メチル化 / 機能的RNA / 角膜上皮細胞 / miR-21 / PI3K / Aktシグナル / miRNA / エピジェネティクス

Research Abstract

角膜上皮細胞は角膜組織の無血管性等の特異的な機能に大きく関与していると考えられている。今回この角膜上皮細胞における機能的RNA、特にmiRNAの発現について検討した。また多くのコーディングRNAのゲノムレベルでの制御にゲノムメチル化が関与していることが報告されているが、角膜上皮細胞特異的マーカーであるケラチン12遺伝子のゲノムメチル化状態についても検討した。結果として角膜上皮細胞のセルラインではmiR-21がもっとも多く発現していることが明らかとなった。また正常角膜上皮細胞と比較するとHCE-T細胞では約7倍ほどmiR-21の発現が亢進していることが明らかとなった。またmiR-21をノックダウンすると若干ながらHCE-Tの細胞増殖が低下することがわかった。さらに阻害剤をもちいてHCE-TにおけるmiR-21の発現がPI3Kおよびp38のシグナルによって負に制御されていることがわかった。またリポーターアッセイによってHCE-TにおけるmiR-21の発現制御を検討したところ、HCE-T細胞の定常状態におけるmiR-21の転写活性はpri-miR-21の転写開始点上流800塩基から1000の間の領域で正に制御され、0から+500塩基の領域によって負に制御されていることがわかった。
レーザーマイクロキャプチャーを用いて角膜上皮の各領域からゲノムDNA10ngを採取して角膜上皮細胞において最も特異的に発現している分子であるケラチン12遺伝子のゲノムメチル化状態を検討した。結果として、輪部基底のケラチン12陰性の角膜上皮ではケラチン12遺伝子のメチル化率は高いことが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Genomic Aberrations and Cellular Heterogeneity in SV40-Immortalized Human Corneal Epithelial Cells (2009)
  • Author(s): Yamasaki K, et al
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci 50 Pages: 604-613
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hyperexpression of the high-affinity IgE receptor-{beta} chain in chronic allergic keratoconjunctivitis. (2009)
  • Author(s): Matsuda A., et al
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci. (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ophthalmology (2008)
  • Author(s): Koizumi, N., Suzuki, T., Uno, T., Chihara, H., Shiraishi, A., Hara, Y., Inatomi, T., Sotozono, C., Kawasaki, S., Yamasaki, K., Mochida, C., Ohashi, Y., and Kinoshita, S.
  • Journal Title: e293 155 Pages: 292-297
• [Journal Article] Br J Ophthalmol (2008)
  • Author(s): Kojima, K., Ueta, M., Hamuro, J., Hozono, Y., Kawasaki, S., Yokoi, N., and Kinoshita, S.
  • Journal Title: 92 Pages: 411-416
• [Journal Article] Biomaterials (2008)
  • Author(s): Pratoomsoot, C., Tanioka, H., Hori, K., Kawasaki, S., Kinoshita, S., Tighe, P. J., Dua, H., Shakesheff, K. M., and Rose, F. R.
  • Journal Title: 29 Pages: 272-281
• [Journal Article] Invest Ophthalmol Vis Sci (2008)
  • Author(s): Yamasaki, K., Kawasaki, S., Young, R. D., Fukuoka, H., Tanioka, H., Nakatsukasa, M., Quantock, A. J., and Kinoshita, S.
• [Journal Article] Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol (2007)
  • Author(s): Ban, Y., Yoshida, Y., Kawasaki, S., and Mochida, C.
  • Journal Title: 245 Pages: 1581-1583
• [Journal Article] Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol (2007)
  • Author(s): Koizumi, N., Rigby, H., Fullwood, N. J., Kawasaki, S., Tanioka, H., Koizumi, K., Kociok, N., Joussen, A. M., and Kinoshita, S.
  • Journal Title: 245 Pages: 123-134
• [Journal Article] J Cataract Refract Surg (2007)
  • Author(s): Tanioka, H., Hieda, O., Kawasaki, S., Nakai, Y., and Kinoshita, S.
  • Journal Title: 33 Pages: 1195-1200
• [Presentation] Genomic Aberration and Heterogeneity in SV40 Immortalized Human Corneal Epithelial Cells (2008)
  • Author(s): Kawasaki S., et al
  • Organizer: Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Place of Presentation: Fort Lauderdale, Florida
  • Year and Date: 2008-04-30
• [Presentation] The effects of tenascin-C for beta-catenin signals in corneal epithelial cells (2007)
  • Author(s): Matsuda A, Kusakabe M, Kawasaki S, Sekiyama E, Hamuro J
  • Organizer: Kinoshita S 2007 Annual Meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Place of Presentation: Fort Lauderdale, Florida, U.S.A.
• [Presentation] Epigenetic Regulation of Keratin 12 Gene Expression (2007)
  • Author(s): Kawasaki S, Yamasaki K, Tanioka H, Nakamura T, Fukuoka H, Araki B, Yokoi N, Kinoshita S
  • Organizer: 2007 Annual Meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Place of Presentation: Fort Lauderdale, Florida, U.S.A.
• [Presentation] Novel Mutations in the M1S1 Gene Associated With Gelatinous Drop-like Corneal Dystrophy in Japan hursday (2007)
  • Author(s): Nakatsukasa M, Kawasaki S, Yamasaki K, Ogita R, Mochida C, Takaoka M, Inatomi T, Sotozono C, Kinoshita S
  • Organizer: 2007 Annual Meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Place of Presentation: Fort Lauderdale, Florida, U.S.A.
• [Presentation] Cytokeratin Expression Pattern of Limbal Dermoid (2007)
  • Author(s): Fukuoka H, Kawasaki S, Tanioka H, Yamasaki K, Inatomi T, Sotozono C, Araki B, Yokoi N, Kinoshita S.
  • Organizer: 2007 Annual Meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Place of Presentation: Fort Lauderdale, Florida, U.S.A.
• [Presentation] Assessment of Epithelial Integrity and Cell Viability in Epithelial Flaps Prepared With Epi-Keratomes (2007)
  • Author(s): Tanioka H, Hieda O, Kawasaki S, Nakai Y, Nakatsukasa M, Kinoshita S
  • Organizer: 2007 Annual Meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Place of Presentation: Fort Lauderdale, Florida, U.S.A.
• [Presentation] Depth-Dependant Collagen Fibrillar Architecture in Human Eye Bank Corneas Ascertained by Microfocus Synchrotron X-Ray Diffraction (2007)
  • Author(s): Quantock A. J., Boote C., Young R. D., Hayes S., Tanioka H, Kawasaki S, Ohta N, Yagi N, Kinoshita S, Meek K. M.
  • Organizer: 2007 Annual Meeting of the Association for Research in Vision and Ophthalmology
  • Place of Presentation: Fort Lauderdale, Florida, U.S.A.
• [Presentation] Involvement of epigenetic regulation in keratin 12 gene expression (2007)
  • Author(s): Kawasaki S
  • Organizer: 1<st> Korea-Japan Cornea Joint Conference
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan