2017 Fiscal Year Research-status Report
関節リウマチ滑膜細胞におけるクロマチンの立体的構造に基づく転写制御異常機構の解明
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16K09903
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
荒木 靖人 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (10580839)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 関節リウマチ / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
関節リウマチ（RA）は、いまだ原因が完全に解明されていない根治の難しい関節炎疾患である。RA滑膜線維芽細胞（SFs）におけるクロマチン構造と転写因子複合体の相互作用による遺伝子転写異常の機構を解明する事により、RAの病態におけるエピジェネティクス制御異常の全体像を明らかにできる。その結果、RASFsにおいて遺伝子転写が異常となり活性化を来す仕組みが判明する。本研究では、クロマチンの立体的構造という新しい視点から、RAにおける遺伝子転写の制御異常を解明する事を目的とし、クロマチン構造の解析と同時にゲノムDNAの転写制御領域に結合する転写因子を明らかにする予定である。
埼玉医科大学倫理委員会の承認下に、RAおよび変形性関節症（OA）患者より人工関節置換術時に滑膜組織を採取し、コラゲナーゼとヒアルロニダーゼにて処理後、4～8回継代培養した細胞をSFsとして実験に用いている。これまでに、RASFsのゲノムDNAにおける転写制御領域をFAIRE-seq法により同定した。ヌクレオソームに巻き付いていないゲノムDNAの部分に転写制御領域が存在しており、転写因子などのDNA結合タンパク質の複合体が結合して、遺伝子転写を制御している。その多くは遺伝子転写の活性化と関連するプロモーターやエンハンサー領域である。RASFs特異的なFAIRE領域の塩基配列から転写因子のコンセンサス・モチーフ解析により結合する転写因子群を同定した。さらに、ChIP-seq法によるヒストンメチル化の解析により、局所的なクロマチン構造を解析している所である。また、FAIRE-seqとChIP-seqの結果をもとにスーパーエンハンサー領域の同定を試みている。
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| 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１年目と２年目の実験はほぼ順調に進行しており、期待された結果も出始めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１年目では、クロマチンの１次構造レベルの解析として、関節リウマチ滑膜線維芽細胞（RASFs）のゲノムDNAにおける転写制御領域をFAIRE-seq法により同定し、同領域に結合する転写因子を明らかにした、２年目では、ChIP-seq法によりヒストンメチル化の状態を調べ、クロマチンの２次構造レベルの解析を行い、局所的なクロマチン構造とスーパーエンハンサーの解明に取り組んでいるところである。これからの３年目では、クロマチンの３次構造レベルの解析として、RASFsにおけるクロマチン・ループ形成の異常をHi-C法により明らかにしていく予定である。以上の成果から、RAの病態としてエピジェネティクス制御の異常を明らかにし、将来的にRAの新規治療の開発へとつなげていきたい。
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| Causes of Carryover |
平成29年度の研究が順調に進行したため、平成30年度の研究費の一部を進展した研究に用いるため前倒しで請求したが、請求額が過剰であった。そのため、次年度使用額が生じてしまったが、本来は平成30年度の研究費であり、適切に平成30年度の研究に用いる予定である。
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