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2016 Fiscal Year Research-status Report

心筋分化過程における転写因子複合体と標的遺伝子の変化

Research Project

Project/Area Number 16K08605
Research InstitutionNational Cardiovascular Center Research Institute

Principal Investigator

渡邉 裕介  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (20562333)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中川 修  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (40283593)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords心臓発生 / CRISPR/Cas9
Outline of Annual Research Achievements

先天性心疾患は新生児100人に1人という高頻度に生じるが、そのうち心臓流出路領域から発生する大動脈・肺動脈の基部と右心室に関係するものが約30%を占める。流出路・右心室の心筋は「二次心臓形成領域 (Second Heart Field; SHF)」の心臓前駆細胞から発生し、「一次心臓形成領域」から発生する左心室とは異なる起源を有する。このSHFは先天性心疾患の病因解明や、再生医療における効率的な心筋分化誘導法の確立といった臨床的な見地から注目すべき組織である。
今年度は、SHF発生において重要な機能を担っているIslet1、Nkx2.5のホメオドイメインを含む2つの転写因子に注目し、CRISPR/Cas9ゲノム編集法によりエピトープタグを融合するようにノックインしたIslet1-FLAG、Islet1-HA、Nkx2.5-FLAGの3つのマウス系統を作製・樹立した。これらのマウス系統では抗FLAG抗体、もしくは抗HA抗体を用いたWestern blotや免疫染色により、マウス胚SHFで発現するIslet1-FLAG又はHA、Nkx2.5-FLAGの発現を確認できた。さらに、抗FLAG抗体、もしくは抗HA抗体により、Islet1、又はNkx2-5タンパク質を免疫沈降できることを確認した。特にIslet1に関しては、マウス胚ライセートを用いた免疫沈降により既知の相互作用因子であるLdb1が共沈されることを確認できており、作製したマウス系統が抗エピトープタグ抗体を用いた免疫沈降による結合因子の同定において有用であることを示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定していたIslet1、Nkx2.5にエピトープタグを融合するようにノックインしたマウス系統の作製が終了した。これらのマウス系統では抗エピトープタグ抗体によるIslet1、Nkx2.5タンパク質の検出と免疫沈降が可能であり、質量分析へと進める状況となった。

Strategy for Future Research Activity

エプトープタグ融合Islet1、Nkx2.5マウス胚を用いて、抗エピトープタグ抗体による免疫沈降-質量分析を行い、Islet1、Nkx2.5の複合体構成候補因子を同定する。同定した因子の中から実際にIslet1、Nkx2.5と結合しているかを共免疫沈降、プルダウン実験で確認する。また、複合体構成因子がIslet1の標的遺伝子の転写活性においてどのような機能を担っているか、Luciferaseレポーターアッセイにより検討する。さらに、複合体構成因子の心臓発生における機能について、遺伝子改変マウスを導入、或は作製して解析を進める。

Causes of Carryover

物品費として確保していたが今年度計画では使用しなかったため、14,384円の残額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究計画からは必要であり、次年度物品費として使用する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Notch and Hippo signaling converge on Strawberry Notch 1 (Sbno1) to synergistically activate Cdx2 during specification of the trophectoderm.2017

    • Author(s)
      Watanabe Y, Miyasaka KY, Kubo A, Kida YS, Nakagawa O, Hirate Y, Sasaki H, Ogura T
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7:46135 Pages: -

    • DOI

      10.1038/srep46135

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 咽頭弓に存在する二次心臓領域発生の分子機構2017

    • Author(s)
      渡邉裕介、中川修
    • Organizer
      第122回日本解剖学会総会全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎県長崎市、長崎大学坂本キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-28
    • Invited
  • [Presentation] Hrt1/Hey1遺伝子の血管内皮発現制御機構におけるNotchおよびALK1シグナリングによる協調的転写調節メカニズム2016

    • Author(s)
      石井修平、渡邉裕介、上本泰生、井原大、久光隆、深山俊治、中川修
    • Organizer
      第20回日本心血管内分泌代謝学会学術総会
    • Place of Presentation
      東京都中央区、東京コンベンションホール
    • Year and Date
      2016-12-17
  • [Presentation] Synergistic regulatory mechanisms of endothelial Hrt1/Hey1 gene transcription by Notch and ALK1 signaling pathways2016

    • Author(s)
      渡邉裕介、石井修平、深山俊治、上本泰生、井原大、久光隆、荒井勇二、中川修
    • Organizer
      第24回日本血管生物医学会学術集会/第14回日韓血管生物合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      長崎県長崎市、長崎ブリックホール
    • Year and Date
      2016-12-09
  • [Presentation] Regulatory mechanisms of vascular endothelium-specific expression of TMEM100, a novel transmembrane protein essential for mouse embryonic development2016

    • Author(s)
      片山由美、渡邉裕介、冨松彩佳、佐藤玄基、岩田裕子、荒井勇二、斎藤能彦、中川修
    • Organizer
      第24回日本血管生物医学会学術集会/第14回日韓血管生物合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      長崎県長崎市、長崎ブリックホール
    • Year and Date
      2016-12-09
  • [Presentation] ALK1シグナル伝達系の新規標的遺伝子の探索と発現制御メカニズムの解析2016

    • Author(s)
      久光隆、荒木睦、渡邉裕介、中尾周、藤田匡秀、片山由美、荒井勇二、中川修
    • Organizer
      第24回日本血管生物医学会学術集会/第14回日韓血管生物合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      長崎県長崎市、長崎ブリックホール
    • Year and Date
      2016-12-09
  • [Presentation] Hrt1/Hey1転写調節因子の心血管形態形成における意義2016

    • Author(s)
      深山俊治、藤田匡秀、岩田裕子、渡邉裕介、片山由美 、中川修
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-12-02
  • [Presentation] 胎生期血管内皮遺伝子Tmem100の心血管形態形成における発現制御機構と分子機能の解析2016

    • Author(s)
      片山由美 、岩田裕子、冨松彩佳、渡邉裕介、斎藤能彦、中川修
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-12-01
  • [Presentation] Hrt1/Hey1遺伝子の血管内皮発現制御機構におけるNotchおよびALK1シグナリングによる協調的転写調節メカニズム2016

    • Author(s)
      石井修平、渡邉裕介、上本泰生、井原大、久光隆、深山俊治、中川修
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-11-30
  • [Presentation] Hrt1/Hey1遺伝子の血管発生における意義と血管内皮発現制御機構における転写調節メカニズム2016

    • Author(s)
      石井修平、渡邉裕介、深山俊治、上本泰生、井原大、久光隆、藤田匡秀、中川修
    • Organizer
      第15回 日本心血管発生研究会
    • Place of Presentation
      大阪府吹田市、国立循環器病研究センター
    • Year and Date
      2016-10-15
  • [Presentation] Synergistic regulatory mechanisms of endothelial Hrt1/Hey1 gene transcription by Notch and ALK1 signaling pathways.2016

    • Author(s)
      Watanabe Y, Ishii S, Fukayama T, Uemoto T, Ihara D, Hisamitsu T, Arai Y, Nakagawa O.
    • Organizer
      Notch研究会2016
    • Place of Presentation
      静岡県三島市、国立遺伝学研究所
    • Year and Date
      2016-10-05

URL: 

Published: 2018-01-16  

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