クロマチンダイナミックスと分化制御

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14208078
• Research Institution: RIKEN
• Principal Investigator: 横山 和尚 独立行政法人理化学研究所, 遺伝子材料開発室, 室長(副主任研究員待遇) (80182707)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 潘 建治 独立行政法人理化学研究所, 遺伝子材料開発室, 協力研究員 ; 鵜飼 英世 独立行政法人理化学研究所, 遺伝子材料開発室, 技師(研究職) (00344060) ; 村田 武英 独立行政法人理化学研究所, 遺伝子材料開発室, 先任研究員 (50281621) ; 篠塚 より子 独立行政法人理化学研究所, 遺伝子材料開発室, 協力研究員
• 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 / 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(RA)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機構とクロマチンレベルでの転写制御機構の連携メカニズムを明らかにする目的で研究を進めた。GST-JDP2の融合蛋白質を用いたヒストンオクタヤーへの結合反応を行い、JDP2はヒストンオクタマーの4亜種全てと結合すること、p300によるヒストンオクタマーのアセチル化をJDP2は抑制することを見い出した。このJDP2のヒストンオクタマーへの結合と、p300によるアセチル化を抑制する活性をINHAT(lnhibition of HAT activity)活性と命名した。そのコアヒストンへの結合はbZipドメインよりN末端側に活性ドメインを有する。JDP2はヒストンと結合してヒストンを修飾する蛋白質である「ヒストンシャペロン」のファミリーに含まれる。DNA結合能を有した転写因子でヒストンシャペロン活性を有する分子では、このJDP2が初めてである。次に組換えアデノウイルスを用いての強制発現系では、RA刺激による分化を完全に抑制した。以上よりJDP2は未分化維持に大切な生理機能を有していることが推測された。JDP2のヘテロマウスの交配により、JDP2のホモマウスがとれたが、表現型の異常は認められなかった。野生型では、JDP2は特に脳と肺を中心に強く発現しており、その発現での臓器特異性は認められなかった。現在、MEFを用いたRA刺激によるp53/c-Junカスケードネットワークの実験をすすめている。更にJDP2のin vivoでのヒストンやヌクレオソームに対する作用機序を観察する目的でクロマチン免疫沈降とWesternblot法によって解析を行い、HDAC3のリクルートメントによる脱アセチル化活性のみならずJDP2自身がINHAT活性を有していることが明らかになりつつある。また、JDP2の標的遺伝子群に関してもマイクロアレー法を用いて解析した。

Research Products

• [Publications] Jin, C.et al.: "Role of histone acetyltransferase and deacetylase in the retinoic acid-induced differentiation of F9 cells."Food factors for disease prevention and health promotion. 15. 163-178 (2003)
• [Publications] Pan, J.et al.: "Sequence specific transcription factor, JDP2 interacts with histone and inhibits p300-mediated histone acetylation."Nucleic Acids Res.Suppl.. 3. 305-306 (2003)
• [Publications] Fukuda, K. et al.: "E1A, E1B double-restricted adenovirus as tumor-selective replacing agent for oncolytic gene therapy of gallblatter cancer."Cancer Research. 63. 4434-4440 (2003)
• [Publications] Liang, Z. et al.: "Molecular cloning and characterizatiuon of CIDE-3, a novel member of the cell-death-inducing DNA-fragmentation-factor(DFF45)-like effector family."Biochem.J.. 370. 195-203 (2003)
• [Publications] Ugai, H. et al.: "Spontaneous mutations in the human gene for p53 in recombinant adenovirus during multiple passages in human embryonic kidney 293 cells."Biochem.Biophys.Res.Commu.. 300. 448-456 (2003)
• [Publications] Saito, S. et al.: "Generation of cloned calves and transgenic chimeric embryos from bovine embryonic stem-like cells."Biochem.Biophys.Res.Commu.. 309. 104-113 (2003)
• [Publications] 斉藤成夫,........., 横山和尚: "化学と生物「胚性幹細胞の核移植と幹細胞分化転換の制御機構」"学会出版センター. 70 (2003)