高次クロマチン構造変換を介した抗酸化・抗炎症遺伝子制御機構の解明
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22K15376
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大槻 晃史 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 講師 (30778022)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 酸化ストレス / 転写因子 / NRF2 / 転写制御 / 炎症 / エンハンサー |
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| Outline of Research at the Start |
炎症応答は外来刺激に対する生体防御機構として重要であるが、一方で慢性化した炎症は様々な疾患の原因となる。NRF2は抗酸化・解毒酵素の発現制御を担うマスター転写因子であり、様々な炎症性疾患の病態を緩和させる機能を持つ。本研究では、NRF2の結合によって惹起されるダイナミックなクロマチン構造の変化を詳細に解析することで、NRF2による抗炎症作用の根底に存在する転写制御ネットワークを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
CNC群転写因子NRF2は、生体の酸化ストレス応答に必須の転写因子であり、抗酸化・解毒酵素をはじめとする標的遺伝子群の発現を誘導する。またNRF2は様々な炎症性疾患の病態を緩和させることが知られており、創薬標的としても重要である。NRF2はゲノム上に存在する抗酸化剤応答配列と呼ばれるDNAモチーフを認識し結合する。近年のゲノム解析技術の進歩に伴い、様々な細胞・環境においてNRF2が結合するゲノム領域が網羅的に同定されてきたものの、その多くは遺伝子発現制御における機能が不明である。そこで本研究では、NRF2結合領域に見られるDNA配列を詳細に解析するとともに、標的遺伝子発現制御の際に生じるクロマチン構造を詳細に解析することで、NRF2による標的遺伝子制御機構の解明に挑む。
令和４年度までに、ENCODEデータベースに収載されているクロマチン免疫沈降シークエンス (ChIP-Seq) データの解析から、エンハンサー活性を伴うNRF2結合領域をゲノムワイドに同定した。次に、東北メディカル・メガバンク機構のヒト遺伝的バリアントデータベースを参照し、抗酸化剤応答配列内に存在しNRF2結合能に影響を及ぼす可能性がある一塩基バリアントを抽出した。令和５年度には、これらin silico解析から見出されたバリアントのいくつかが、実際に標的遺伝子の発現を著しく減弱させることをルシフェラーぜレポーター解析にて実証した。現在、NRF2領域と標的遺伝子プロモーターとの間の物理的相互作用を詳細に解析するための予備検討を進めている。
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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
前年度のin silico解析の結果を実験的に検証した。前年度予定していたクロマチン構造解析は実験の条件検討に時間がかかっているが、現状を総合的に判断し、上記の進捗区分と判定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
NRF2結合領域と標的遺伝子プロモータの間にどのような相互作用が生じているか、クロマチン構造の詳細な解析を実施する予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Construction of a trio-based structural variation panel utilizing activated T lymphocytes and long-read sequencing technology.2022
Author(s)
Otsuki A, Okamura Y, Ishida N, Tadaka S, Takayama J, Kumada K, Kawashima J, Taguchi K, Minegishi N, Kuriyama S, Tamiya G, Kinoshita K, Katsuoka F, Yamamoto M.
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Journal Title
Commun Biol.
Volume: 5
Issue: 1
Pages: 991-991
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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