骨芽細胞におけるクロマチン性差

• Project Area: Molecular mechanisms for establishment of sex differences.
• Project/Area Number: 23132512
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Research Institute for Child Health and Development (2012); National Center for Geriatrics and Gerontology (2011)
• Principal Investigator: 福井 由宇子 独立行政法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 研究員 (50342639)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: クロマチン / ゲノム / 性差 / 遺伝子発現制御 / 老化 / 疾患 / 細胞分化

Outline of Annual Research Achievements

個体全域に広がる性差の構築メカニズムに関する研究は、性ホルモンとその受容体による転写制御の分子メカニズムの研究を除いては大きな進展は見られない。CBX2/M33などのクロマチン因子が、遺伝的制御と内分泌制御の相互作用の場をクロマチン上に提供していると推測できる。本課題では、性差を示す疾患である骨粗鬆症に関わる骨芽細胞などの間葉系細胞の次世代シークエンサーを用いたゲノムワイドなクロマチン構造・発現を統合した解析をめざす。骨髄間葉系細胞を含む長管骨髄腔内total RNAを用いたRNA-seq解析（領域内共同研究）をおこなった。出生後3週の正常マウス雌雄2匹ずつの遺伝子発現量のクラスター解析およびヒートマップ解析により、発現量に個体差のあるRNAが明らかになった。また、常染色体上にコードされるいくつかのnon coding RNAの量に性差があることが示唆された。一方、出生後3週のCbx2/M33ノックアウトマウス長管骨髄腔内では、骨芽細胞分化特異的に発現するAlpl, Col1a1, Bglap (Ostecalcin）の発現量が著しく低下しており、逆に脂肪細胞分化制御遺伝子PPARgならびに脂肪細胞分化遺伝子Fabp4の発現量亢進を認めた。以上の結果より、骨芽細胞および脂肪細胞分化制御にCbx2/M33が不可欠であることが明らかになった。以上の結果は、クロマチン構成因子Cbx2/M33が骨髄間葉系細胞の分化維持機構に重要な役割を果たしていることを示す。より詳細なデータ解析をおこない、Cbx2/M33欠損によるRNA量変化の雌雄差を検討している。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Cbx2, a polycomb group gene, is required for Sry gene expression in mice. (2012)
  • Author(s): Katoh-Fukui Y, et al.
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 153 Pages: 913-924
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cbx2, a polycomb group gene, is required for Sry gene expression in mice (2012)
  • Author(s): Katoh-Fukui Y, Miyabayashi K, Komatsu T, Owaki A, Baba T, Shima Y, Kidokoro T, Kanai Y, Schedl A, Wilhelm D, Koopman P, Okuno Y, Morohashi K
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 153 Pages: 913-924
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A single amino acid mutation in SNAP-25 induces anxiety-related behavior in mouse (2011)
  • Author(s): Kataoka M, Yamamori S, Suzuki E, Watanabe S, Sato T, Miyaoka H, Azuma S, Ikegami S, Kuwahara R, Suzuki-Migishima R, Nakahara Y, Nihonmatsu I, Inokuchi K, Katoh-Fukui Y, Yokoyatna M, Takahashi M.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 6
  • NAID: 120007113683
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 早期老化症様表現型を示すポリコームグループ遺伝子Cbx2ノックアウトマウス (2011)
  • Author(s): 福井由宇子(筆頭著者、責任著者), 他
  • Organizer: 基礎老化学会
  • Place of Presentation: 東京、新宿