TGF-βによる破骨細胞分化に関わる遺伝子群の解明

Research Project

Project/Area Number	23592205
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Research Field	Orthopaedic surgery
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	宮本英明東京大学, 医学部附属病院, 特任臨床医 (00583113)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中栄東京大学, 医学部附属病院, 教授 (50282661) 門野夕峰東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70401065)
Project Period (FY)	2011
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help	¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 2013: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2011: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords	破骨細胞 / TGFβ / ChIPシーケンス / ヒストン修飾 / Smad
Research Abstract	予備実験でTGF-β刺激により破骨細胞は分化し、TGF-β下流のSmad回路が活性化して分化を誘導することを確認した。Smad抗体(Smad2/3)を用いてChIPシーケンスの手法により、破骨細胞分化関連のSmad標的遺伝子を903個抽出した。抽出したSmad2/3標的遺伝子の中で、ヒストンH3の4番目のリジン(H3-K4)のと27番目のリジン(H3-K27)のトリメチル化修飾の変化を調べた。遺伝子の発現はH3-K27が脱メチル化されることが正に制御され、細胞を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。ゲノム上のどの領域に"bivalent mark"(H3K4me3、H3K27me3)をるいは"monovalent mark"(H3K27me3)が入っているかをChIPシーケンサを用いて確かめた。破骨細胞前駆細胞においてTGFβの刺激により"bivalent mark"から"monovalent mark"に変わるSmad標的遺伝子を抽出できれば、破骨細胞関連のTGFβ標的遺伝子が抽出できると考えた。現在この"bivalent mark"から"monovalent mark"に変わるSmad標的遺伝子の抽出を行い、標的遺伝子を7つまで絞りこむことができた。このうちいくつかの遺伝子は実際に破骨細胞分化に影響を及ぼすと考えられた。今後これらの候補遺伝子にこついて、抑制あるいは過剰発現を行った際に破骨細胞形成に変化がでてくるかどうか調べていくことが必要な状況である。本研究によって、TGFβで発現が誘導される、破骨細胞関連の遺伝子を抽出することができたことは大きな成果であると考えている。