ヒストンのアセチル化を介した免疫グロブリン発現制御機構の解明のための研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680768
• Research Institution: 宮崎医科大学
• Principal Investigator: 武知 進士 宮崎大学, 医学部, 助手 (10222100)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊池 秀彦 宮崎大学, 医学部・フロンティア科学実験総合センター, 助手 (10301384) ; 中山 建男 宮崎大学, 医学部・フロンティア科学実験総合センター, 教授 (60031712)
• Keywords: ヒストン / アセチル化 / 転写制御 / 遺伝子発現

Research Abstract

真核細胞の染色体はヒストンの化学修飾によりクロマチン構造の動的変動を生じ、特にアセチル化および脱アセチル化と遺伝子発現変化との密接な関連が以前より示唆されていた。ヒトのヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)はこれまでに11種報告されており、これらは細胞内で複数の蛋白質と複合体(Sin3-HDAC, NuRD-HDAC, SNRT-HDAC, N-CoR-HDAC等)を形成することも報告されている。しかしながら、複数種存在するHDAC酵素複合体の機能解析並びに制御遺伝子群のネットワークの詳細な解明は未だ不十分である。一方、B細胞におけるイムノグロブリン産生は複雑な多段階制御を受け、ヒストンのアセチル化もその一翼を担うと示唆されていた。また、私共の研究室で独自にニワトリB細胞株DT40からHDAC2(chHDAC2)の欠失変異株を作製し、同変異株でIgM発現が増加することを発表していた。この知見をもとに、本研究課題はニワトリ免疫グロブリン(IgM)遺伝子をモデルとして、HDACによるクロマチン構造変化を基盤とした転写制御機構を分子レベルで解明することを目的とし実施された。本研究で前年度までに、1)ニワトリ由来B細胞特異的転写コアクチベーターchOBF-1をクローニングし、chOBF-1はそのパートナーであるアクチベーターchOct-1と結合すること、並びにこの両者は協調してIgM-L鎖の転写を活性化することを明らかにした。2)chOBF-1とchOct-1によるIgM-L鎖の転写活性化は、chHDAC2により完全に抑制される事を明らかにした。
本年度は、HDAC酵素複合体の解析に取り組み、ニワトリ由来のSin3-HDAC複合体構成因子SAP18(chSAP18)をクローニングした。これまでに報告されているSAP18オルソログとの比較により、脊椎動物由来のSAP18は高度に保存されていることが判った。chSAP18の転写抑制能を一過性転写発現系を用い検討したところ、chSAP18がIgM-L鎖の転写をchHDAC2同様、完全に抑制する事を明らかにした。

Research Products

• [Publications] Takechi, S., Yamaguchi, T., Nomura, H., Minematsu, T., Nakayama, T.: "Growth inhibition and mutagenesis induced in Escherichia coli by dihydropyrazines with DNA strand-cleaving activity"Mutat.Res.. (in press). (2004)