• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

破骨細胞分化のエピジェネティックな制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22591678
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Orthopaedic surgery
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

永瀬 雄一  東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (40570015)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 栄  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (50282661)
安井 哲郎  東京大学, 医学部附属病院, 特任臨床医 (30583108)
田中 健之  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (00583121)
角田 俊治  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (60384830)
森井 次郎  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (40570718)
Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords破骨細胞 / エピジェネティックス / 細胞分化 / 骨・軟骨代謝学
Research Abstract

未分化細胞において、ピストンH3の4番目のリジン(H3-K4)と27番目のリジン(H3-K27)の両方がトリメチル化修飾を受けている("bivalent mark")DNA領域の遺伝子には、細胞の分化に重要な働きを担っているものが多数含まれることが近年明らかにされた。これらの修飾のうちH3-K27が脱メチル化されることで当該遺伝子の発現が正に制御される。これが細胞を誤りなく特定の分化方向へ向かわせる制御を担っていると考えられている。
我々は、昨年度に行った網羅的解析ChIP-sequenceの結果をもとに、ヒストン修飾パターンの変化によって制御される破骨細胞分化メカニズムを見出すべく解析を進めてきた。破骨細胞分化の過程で、ヒストン修飾パターンがbivalentな状態からH3-K4のみトリメチル化されたmonovalentな状態に変化するような遺伝子を抽出したところ、その中にNuclear factor activated T cells (Nfatc1)が含まれていた。NFATc1は破骨細胞分化に必須の転写因子として知られている分子である。
検討を進めたところ、脱メチル化酵素活性を有するJumonji domain containing 3(Jmjd3)がNfatc1プロモータ領域におけるH3-K27の脱メチル化を担っているとの仮説に至った。さらなる解析の結果、破骨細胞前駆細胞が破骨細胞分化因子であるReceptor activator of nuclear factor-kappa B(RANKL)の刺激を受けるとNfatc1のプロモータ領域にJmjd3がリクルートされてH3-K27が脱メチル化され、その結果Nfatc1が発現し破骨細胞への分化が引き起こされる、という分化制御機構を我々は見出した。
破骨細胞分化制御機構の解明は、現在の医学の大きなトピックの一つである骨粗鬆症や転移性骨腫瘍の治療法の開発に直接つながりうる。この点で我々の研究成果は有意義であると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2011 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Epigenetic regulation of osteoclast differentiation : Possible involvement of Jmjd3 in the histone demethylation of Nfatc12011

    • Author(s)
      Yasui T, Hirose J, Tsutsumi S, Nakamura K, Aburatani H, Tanaka S
    • Journal Title

      Journal of Bone and Mineral Research

      Volume: (Epub ahead of print)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Epigenetic Regulation of Osteoclast Differentiation : Possible Involvement of Jmjd3 in Histone Demethylation of Nfatc12011

    • Author(s)
      Hirose J
    • Organizer
      2nd Asia-Pacific Osteoporosis Meeting
    • Place of Presentation
      オーストラリア ゴールドコースト
    • Year and Date
      2011-09-06
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Jmjd3はNfatc1のヒストン脱メチル化を介して破骨細胞分化のエピジェネティクス制御に関与する2011

    • Author(s)
      廣瀬旬
    • Organizer
      第29回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2011-07-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 破骨細胞分化におけるTGF-betaの役割についての網羅的解析手法ChIP-seqを用いた検討2010

    • Author(s)
      安井哲郎
    • Organizer
      第28回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-07-21
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi