炎症性刺激で誘導される転写ファクトリーの機能解析

• Project Area: Integral understanding of the mechanism of transcription cycle through quantitative, high-resolution approaches
• Project/Area Number: 25118505
• 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: 和田 洋一郎 東京大学, アイソトープ総合センター, 教授 (10322033)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2014: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2013: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: 転写 / 炎症 / クロマチン / 炎症性刺激 / 血管内皮細胞

Outline of Annual Research Achievements

“転写の波”という現象によって存在が示唆される、転写ファクトリーは複数の遺伝子群を同時に転写するため、クロマチン相互作用を引き起こすこと、またそれによって転写サイクルにおけるクロマチン構造が大きく変動することが明らかになりつつある。そこで、ヒト細胞の転写サイクルにおける転写複合体の役割を明らかにする為、活性型RNAポリメレースII（Pol II）抗体を用いた網羅的クロマチン相互作用解析（Chromatin Interaction Analysis using Paired-End Tag sequencing; ChIA-PET）によって、転写複合体を介したクロマチン構造変化の観察を行った。その結果、無刺激状態と炎症刺激状態におけるヒト血管内皮細胞におけるPol IIを介した網羅的な相互作用を観察することに成功した。ChIA-PETによって予測されたクロマチン相互作用点は、実際に3C, 3D-FISHによって確認され、炎症刺激におけるNFkBにとどまらず、低酸素刺激ではHIF1αが（Mol. Cell. Biol., 2012）、PPARリガンド刺激ではPPARβ/δが（Genome Biology, 2014）、さらにスタチン刺激ではMEF2Cが（PLoS One, 2014）中心となって構成される転写複合体によって、即座にクロマチン構造が変動することを見いだした。このような変化を引き起こす転写複合体を同定するため、クロマチン免沈に続いてショットガンプロテオミクスを行ったところ、Pol IIのサブユニット12個に加えてクロマチン構造関連蛋白群が同定されたが、その特異性を確認するため、より高スペックのPol II抗体を用いた経時的な測定によって、転写複合体の構造や動態を一層詳細に明らかにすることが期待される。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Cross-enhancement of ANGPTL4 transcription by HIF1 alpha and PPAR beta/delta is the result of the conformational proximity of two response elements. (2014)
  • Author(s): Inoue T, Kohro T, Tanaka T, Kanki Y, Li G, Poh HM, Mimura I, Kobayashi M, Taguchi A, Maejima T, Suehiro JI, Sugiyama A, Kaneki K, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Yamamoto S, Tsutsumi S, Fujita T, Ruan X, Aburatani H, Nangaku M, Ruan Y, Kodama T, Wada Y.
  • Journal Title: Genome Biology Volume: 15 Issue: 4
  • DOI: 10.1186/gb-2014-15-4-r63
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Direct Evidence for Pitavastatin Induced Chromatin Structure Change in the KLF4 Gene in Endothelial Cells. (2014)
  • Author(s): Maejima T, Inoue T, Kanki Y, Kohro T, Li G, Ohta Y, Kimura H, Kobayashi M, Taguchi A, Tsutsumi S, Iwanari H, Yamamoto S, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Poh HM, Yamamoto K, Kawamura T, Mimura I,
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 9 Issue: 5 Pages: e96005-e96005
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0096005
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Direct Evidence for Pitavastatin Induced Chromatin Structure Change in the KLF4 Gene in Endothelial Cells. (2014)
  • Author(s): Maejima T, Inoue T, Kanki Y, Kohro T, Li G, Ohta Y, Kimura H, Kobayashi K, Taguchi A, Tsutsumi S, Iwanari H, Yamamoto S, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Poh HM, Yamamoto K, Kawamura T, Sugiyama A, Nozaki N, Aburatani H, Nangaku M, Ruan X, Tanabe H, Ruan T, Ihara S, Endo A, Kodama T, *Wada Y （他12名）
  • Journal Title: PLoS One Volume: 印刷中
  • NAID: 120006667792
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Long Noncoding RNA NEAT1-Dependent SFPQ Relocation from Promoter Region to Paraspeckle Mediates IL8 Expression upon Immune Stimuli (2014)
  • Author(s): Imamura K, Imamachi N, Akizuki G, Kumakura M, Kawaguchi A, Nagata K, Kato A, Kawaguchi Y, Sato H, Yoneda M, Kai C, Yada T, Suzuki Y, Yamada T, Ozawa T, Kaneki K, Inoue T, Kobayashi M, Kodama T, Wada Y, Sekimizu K and Akimitsu N.
  • Journal Title: Molecular cell Volume: 53 Issue: 3 Pages: 393-406
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2014.01.009
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Inhibition of histone demethylase JMJD1A improves anti-angiogenic therapy and reduces tumor associated macrophages (2013)
  • Author(s): Shimamura T, Wang F, Suehiro J, Kanki Y, Wada Y, Yuasa Y, Aburatani H, Miyano S, Minami T, Kodama T, Shibuya M
  • Journal Title: Cancer Res Volume: 73 Issue: 10 Pages: 3019-3028
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-12-3231
  • Peer Reviewed