FABP5によるクロマチン構造制御を介した遺伝子発現調節機構の解析

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K00888
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 安達 泰弘 産業医科大学, 医学部, 講師 (10346546)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 春樹 産業医科大学, 医学部, 助教 (60208626)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: FABP / 転写調節 / 脂肪酸

Outline of Annual Research Achievements

生体において、脂質は重要なエネルギー源であると同時に皮脂やホルモン等の生体成分の構成要素でもある。脂肪酸結合タンパク（FABP）は、水に不溶な脂肪酸と結合することで可溶化し、細胞内での脂肪酸局在を決定し得るキャリア分子であり、また脂肪酸情報伝達系に関与し、標的遺伝子の転写を制御するする重要な分子でもある。一般的に、遺伝子の転写制御は情報伝達系のみならず、HMGNタンパク分子ファミリーをはじめ多くの分子による染色体の立体構造制御により調節されていることが知られている。
前年度に行ったFABP5-ノックアウトマウスにおけるHmgn1遺伝子発現の再解析結果から、Hmgn1遺伝子の発現はFABP5を介した脂肪酸情報伝達系により調節されている可能性が示唆されている。この分子メカニズムの検証するため、Hmgn1遺伝子の転写制御領域の解析を行った。マウスの１６番染色体上に位置するHmgn1遺伝子の転写開始点より上流２０００塩基を対象としてdeletion cloneを作製し、上皮細胞株を用いたルシフェラーゼレポーター実験を行ったところ、転写を調節していると思われる複数の領域を見出した。これら転写調節（候補）領域の塩基配列に対して結合可能な転写調節因子の検索を行った結果、脂肪酸をリガンドとする核内受容体の結合配列が複数存在する可能性が示された。これらの結果は、Hmgn1遺伝子の転写は、FABP5を介した脂肪酸情報伝達系による調節を受けている可能性をより強く示唆するものである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

レポーター実験で使用したdeletion cloneの作製で予想外に時間を要したため、クロマチン免疫沈降実験に着手したところである。また、前年度からマウスの繁殖不良が続いているため、表皮細胞の初代培養系の構築が困難であることから、マウスケラチノサイト細胞株の導入を検討している。

Strategy for Future Research Activity

基本的には、計画に沿った形でクロマチン免疫沈降実験、ゲルシフトアッセイ等を行い、転写調節領域の解析を進める。同時に表皮細胞の機能に関わる部分について組織学的・細胞学的な検討を加えていく予定である。

Causes of Carryover

前年度から野生型およびFABP5ノックアウトマウスの繁殖が思わしくなく、計画通りに初代培養系の構築とそれを用いた実験ができなかったため、購入予定であった培養基材や試薬・抗体分が次年度使用額となった。初代培養系に代えて（或いは加える形で）細胞株による実験を検討しているので、今回の次年度使用額分はそれらの必要器材購入に使用される見込みである。