顎顔面形態形成における高分子非コードＲＮＡ：Ｅｖｆ２の機能とその分子基盤の解明

• Project Area: Functional machinery for non-coding RNAs
• Project/Area Number: 24115705
• 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: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 栗原 由紀子 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80345040)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: 非コードRNA / エピジェネティック / 顎顔面発生 / エンドセリン・シグナル

Research Abstract

我々は、エンドセリン-１(ET-1)/ET-A受容体(ETAR/Ednra)シグナルが第１鰓弓では下顎のアイデンティティーを決定することを示してきたが、下顎の上顎化が見られるEdnra-/-にEvf2を発現させると、下顎歯槽骨遠位部と切歯の低形成が増強した。これは、Ednra-/-で僅かに残存していたHAND2の発現消失に起因していると考えられた。また、ET-1/ETARシグナルの主要な核転写因子でHAND2の発現に関わるDlx5/6、Dlx5/6のエンハンサー、Evf2は相互にポジティブフィードバックループを形成していることをin vivo, in vitroで示した。その作用メカニズムの一つとして、mI56iエンハンサーの一部のCpGのメチル化が関与している可能性が示唆された。さらに鰓弓のマイクロアレイの結果からパラスペックル蛋白のPSPC1に注目した。PSPC1はEvf2と複合体を形成することができ、in vitroではDlx5/6のエンハンサーを介して転写活性に作用し、強制発現系においてEvf2がパラスペックルの局在を変化させることを見いだした。これらによりEvf2が生体内でも、核内でパラスペックル蛋白に直接または間接的に結合して、転写調節などの機能に関与する可能性が示唆された。
また、ETARevf2/-;Dlx5/6+/-のダブルへテロマウスが、予想に反して新生児期に呼吸不全にて死亡することを見いだした。病態的組織学的には新生児呼吸窮迫症候群様であり、サーファクタント蛋白やサーファクタント脂質の産生•分泌とETAR/Dlx5Dlx6/Evf2の関係を検索中である。Evf2は、生体においては正常発生•発達においては顕著な作用が見られないにもかかわらず、異常発生•病態時に作用が検出された。これはlong noncoding RNAの性質の一面を示唆するものと考えた。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Endothelin regulates neural crest deployment and fate to form great vessels through D1x5/D1x6-independent mechanisms. (2013)
  • Author(s): Kim KS, Arima Y, Kitazawa T, Nishiyama K, Asai R, Uchijima Y, Sato T, Levi G, Kitanaka S, Igarashi T, Kurihara Y, Kurihara H.
  • Journal Title: Mechanism of Development Volume: 130 Issue: 11-12 Pages: 553-566
  • DOI: 10.1016/j.mod.2013.07.005
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Calpain-6 deficiency promotes skeletal muscle development and regeneration. (2013)
  • Author(s): Tonami, K., Hata, S., Ojima, K., Ono, Y., Kurihara, Y., Amano, T., Sato, T., Kawamura, Y., Kurihara, H., Sorimachi, H.
  • Journal Title: PLOS Genetics Volume: 9 Issue: 8 Pages: 1003668-1003668
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003668
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Preotic neural crest cells contribute to coronary smooth muscle involving endothelin signalling. (2012)
  • Author(s): Yuichiro Arima
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 3 Issue: 1 Pages: 1267-1267
  • DOI: 10.1038/ncomms2258
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Hoxa2 in neural crest cells re-patterns craniofacial structures crosstalk with endotheline-Dlx5/6 pathway (2013)
  • Author(s): Taro Kitazawa
  • Organizer: 第46回日本発生生物学会
  • Place of Presentation: くにびきメッセ（松江）
• [Presentation] Involvement of non-coding RNA : Evf2 in the Endothelin signaling in branchial arch development (2012)
  • Author(s): Yukiko Kurihara
  • Organizer: 第35回 日本分子細胞生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡（福岡県）
• [Presentation] Involvement of non-coding RNA Evf2 in the endothelin signaling in branchial arch development (2012)
  • Author(s): Yukiko Kurihara
  • Organizer: Cell Synposia, Functional RNAs
  • Place of Presentation: Hotel Melia, Sitges, Spain
• [Presentation] MicroRNA 199/214 cluster is required for normal growth and skeletal development in mice (2012)
  • Author(s): Yumiko Kawamura
  • Organizer: Cell Synposia, Functional RNAs
  • Place of Presentation: Hotel Melia, Sitges, Spain
• [Presentation] Development of the tympanic membrane and endothelin-Dlx5/6 pathway: Comparative embryology between mammals and reptiles
  • Author(s): Taro Kitazawa
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（神戸）
• [Presentation] 病態生理におけるSirt3とp53シグナルの関連
  • Author(s): 河村悠美子
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（神戸）
• [Presentation] Endothelin receptor type A expressing cell population in the inflow tract contributes to chamber formation
  • Author(s): Rieko Asai
  • Organizer: The 7th TAKAO International Symposium
  • Place of Presentation: 代々木（東京）
• [Presentation] Endothelin receptor type A expressing cell population in the inflow tract contributes to chamber formation
  • Author(s): Rieko Asai
  • Organizer: Weinstein Cardiovascular Conference 2013
  • Place of Presentation: Tucson, Arizona(USA)
• [Presentation] 腫瘍形成におけるSirt3とp53シグナルの関連
  • Author(s): 河村悠美子
  • Organizer: 第33回 日本胸腺研究会
  • Place of Presentation: 東京大学（東京）
• [Remarks] 東京大学 大学院 医学系研究科 代謝生理化学教室
  • URL: http://bio.m.u-tokyo.ac.jp/home-j.html
• [Remarks] 東京大学 大学院 医学系研究科 代謝生理化学教室
  • URL: http://bio.m.u-tokyo.ac.jp/home-j.html