クロマチンダイナミックスと分化制御

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14208078
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 横山 和尚 理化学研究所, 遺伝子材料開発室, 室長(副主任研究員待遇) (80182707)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 畠間 真一 理化学研究所, 遺伝子材料開発室, 研究協力員 ; 鵜飼 英世 理化学研究所, 遺伝子材料開発室, 技師(研究職) (00344060) ; 村田 武英 理化学研究所, 遺伝子材料開発室, 研究員 (50281621)
• Keywords: F9細胞 / レチノイン酸 / 分化誘導 / 未分化維持 / JDP2 / HDAC3 / 脱アセチル化能 / ヒストンシャペロン

Research Abstract

胚性腫瘍細胞F9のレチノイン酸やアデノウイルスE1Aによる原始内胚葉細胞への分化誘導の分子機構とクロマチンレベルでの転写制御機構の連動の仕組みを明らかにする目的で研究を進め、本年度はF9細胞の未分化維持活性を有する新規分子JDP2の生理機能を明らかにした。JDP2のドミナント変異体を使用し、HDAC3のリクルート能をin vivoで解析し、リクルート能はbZipドメインに起因することを明らかにした。しかしGST融合蛋白質、免疫沈降、ウエスタンブロット法によりJDP2とHDAC3の会合は直接結合ではなく間接的なものである。またp300とATF-2のコンストラクトフェクションによりJDP2はATF2とp300のDRE依存性の転写活性のみならずHAT活性も完全に抑制する。この抑制はJDP2がヒストンオクタマー(特にH3)に直接結合することによりアセチル化活性を阻止していることが判明した。そのヒストンコアとの結合はbZiPドメインのN末端側にその活性ドメインが存在する。このヒストンと結合する活性を「ヒストンシャベロン」と命名した。現在この活性を有するドメインとHDAC3のリクルート活性を有するドメインのドミナントネガティブ変異体を作成し、その活性制御の関連を解析中である。次に組換えアデノウイルスJDP2を用いて強制発現させるとRA刺激による分化誘導を完全に抑制した。このようにJDP2は未分化の維持に極めて大切な機能を有していることが推測された。現在JDP2のノックアウト作製用ES細胞を構築してキメラマウスを作成したのでホモマウスの作成を継続中である。またレチノイン酸レセプターとしてはRARγとRXRαがF9の分化には重要であること、またp300とCBPではp21とp300,CBPとp27が関連していることをアンチセンスやリボザイムを用いて明らかにした。また両者共にp53非依存性であった。以上よりJDP2の未分化状態の維持における役割として転写因子としてだけでなく、クロマチン変換能も有している可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] C.Jin et al.: "JDP-2, a repressor of AP-1, recruits a histone deacetylase 3 complex to inhibit the retinoic acid-induced differentiation of F9 cells"Mol.Cell.Biol.. 22. 4815-4826 (2002)
• [Publications] C.Jin et al.: "Transcriptional regulation of the c-jun gene by Ap-1 repressor protein during the differentiation of F9 cells"Nucleic Acid Res.Suppl.. 2. 97-98 (2002)
• [Publications] S.Saito et al.: "Isolation of embryonic stem-like cells from equine blastocystes and their differentiation in vitro."FEBS Letters. 531. 389-396 (2002)
• [Publications] N.Takahashi et al.: "Overexpression and ribozyme-mediated targeting of transcriptional coactivators, CREB binding protein (CBP) and p300 revealed their indistinguishable roles in adipocyte differentiation through the regulation of peroxisome proliferation-activation receptor-γ(PPARγ)"J.Biol.Chem.. 270. 16906-16912 (2002)
• [Publications] Cui, Y., et al.: "Interaction of the retinoblastoma gene product, RB, with cyclophilin A negatively affects cyclosporin-inhibited NFAT signaling"J.Cell Biol.. 86. 630-641 (2002)
• [Publications] 齋藤成夫, 横山和尚: "化学と生物「胚性幹細胞の多分化能の改変とその応用」"学会出版センター. 82-89 (2002)