2015 Fiscal Year Annual Research Report
ヒストンメチル化酵素Ｅｓｅｔによる造血幹細胞制御機構の解明
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15J04258
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
小出 周平 千葉大学, 大学院医学薬学府, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / Eset / Setdb1 / 造血幹細胞 / 白血病幹細胞 / 糖代謝 / H3K9 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒストンメチル化酵素Eset、別名Setdb1の造血幹細胞における役割について、ノックアウトマウスを用いて解析を進め、Eset欠損時に認められる造血幹細胞破綻の責任遺伝子と考えられる糖新生酵素Fbp2に着目し、レスキュー実験を行った。
MLL-AF9融合タンパク質を発現させ、白血病化させたEsetコンディショナルノックアウトマウスの骨髄前駆細胞に対して、外来的にEset、またはメチル化活性を持つドメインを欠損させた変異体Delta-Setを発現させ、細胞の増殖回復が認められるかを検証した。その結果、内在性のEsetを欠損させた白血病細胞では細胞の増殖が認められないものの、外来的にEsetを強制発現させた細胞では部分的ながら細胞増殖能が回復し、Fbp2の発現抑制が維持され、ATP産生量も正常値であった。一方、Delta-Setを強制発現させたEset欠損白血病細胞では、完全長のEsetほどではないが、一部の細胞増殖の回復が認められたことから、Eset欠損白血病細胞におけるEsetの役割は、メチル化酵素活性ドメイン以外にも起因する可能性が示唆された。また、マウスの造血幹細胞、及び白血病幹細胞維持に重要な役割を示すことから、ヒト白血病細胞における役割を検証した。複数種類のヒト白血病細胞に対して、human ESETのshRNAを用いて細胞の増殖能を測定したところ、増殖抑制が生じることが明らかとなり、Esetの発現制御は癌細胞治療へとに繋がる可能性が示唆された。
以上の実験結果をまとめ、現在血液専門誌BLOODに論文投稿を終え、Reviewerからの指摘された点を改訂中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
予定通り正常造血幹細胞、並びに白血病細胞におけるEsetの機能解析について研究を進めることができ、さらに論文の投稿まで進めることができたことから、当初の予定以上の進捗具合であると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにEsetを欠損させた造血幹細胞、前駆細胞では造血幹細胞が維持できず、急速に枯渇することが明らかとなっている。この強力な表現型はEsetのヘテロノックアウトマウスを解析することで、完全に欠損しているときに認められる表現型なのか、半減しただけでも認められる表現型なのかを明らかにしたい、
また、網羅的解析から、表現型の責任遺伝子の一つである糖新生酵素Fbp2の同定に成功している。今後、Fbp2がどの程度表現型に関与しているのか、in vitro, in vivoの両面で検証を進めたい。
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[Presentation] ヒストンメチル化酵素Setdb1は造血幹前駆細胞のエネルギー代謝に必須である2015
Author(s)
小出 周平, 田久保 圭誉, 大島 基彦, 宮城 聡, 更屋 敦則, 青山 和正, 王 長山, 松井 啓隆, 木村 宏, 眞貝 洋一, 須田 年生, 岩間 厚志
Organizer
第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会合同大会
Place of Presentation
神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
Year and Date
2015-12-01 – 2015-12-04
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[Presentation] Histone methyltransferase Setdb1 regulates energy metabolism in hematopoietic stem and progenitor cells2015
Author(s)
Shuhei Koide, Keiyo Takubo, Motohiko Oshima, Satoru Miyagi, Atsunori Saraya, Changshan Wang, Hirotaka Matsui, Hiroshi Kimura, Yoichi Shinkai, Toshio Suda, Atsushi Iwama
Organizer
ISEH 44th Annual Scientific Meeting
Place of Presentation
国立京都国際会館（京都府京都市）
Year and Date
2015-09-16 – 2015-09-19
Int'l Joint Research
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