epigenetic mechanism of osteoblastic bone formation in mechanical stress

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K20576
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 解良 洋平 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (90647950)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: エピジェネティクス

Outline of Annual Research Achievements

骨芽細胞におけるエピジェネティックな遺伝子発現制御を明らかにするために、マウス骨芽細胞様細胞株（MC3T3-E1)を用いて実験を行った。
１．MATIIがOsterix遺伝子制御領域へ動員されるか検証
検証：MAT2AがOsterix遺伝子プロモーター上のSmad3結合領域に直接動員されるか調べるため、クロマチン免疫沈降実験を行ったところ、MATIIはSmad3結合配列に動員されることが分かった。
２．Smad3のOsterix遺伝子制御領域へ動員されるか検証
マウスOsterix遺伝子プロモーター領域にはSmad3コンセンサス配列が存在する。Smad3がOsterix遺伝子プロモーター上へ直接動員されるか調べるため、クロマチン免疫沈降実験を行ったところ、Smad3はSmad3結合配列に動員されることが分かった。
本研究で解析したOsterix遺伝子は骨芽細胞遺伝子を活性化することで、前骨芽細胞から骨芽細胞への分化を促す、骨芽細胞分化に必須の転写因子である。本研究ではマウス骨芽細胞様細胞（MC3T3-E1細胞）における転写因子Smad3並びにMATIIによるOsterix遺伝子発現制御メカニズムを解析した。Smad3ならびにMATIIは核内で複合体を形成し、Osterix遺伝子発現を抑制性に制御していることが判明した。MATIIはヒストンメチル化に必要な酵素であることから、この複合体によるヒストンメチル化を機序としたエピジェネティック制御の可能性が示唆される。