腱組織形成時におけるヒストンメチル化酵素G9aの役割

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11797
• Research Institution: Tsurumi University
• Principal Investigator: 和田 悟史 鶴見大学, 歯学部, 助教 (20581119)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 二藤 彰 鶴見大学, 歯学部, 教授 (00240747) ; 島田 明美 鶴見大学, 歯学部, 講師 (00339813) [Withdrawn] ; 中村 芳樹 鶴見大学, 歯学部, 教授 (10097321)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: エピジェネティクス / ヒストンメチル化酵素 / 腱細胞分化

Outline of Annual Research Achievements

現在、腱細胞の分化機構について多くの報告がされているが、遺伝子発現時のエピジェネティック制御については不明な点が多い。本研究ではヒストンメチル化酵素であるG9aに着目し、生体での腱細胞分化におけるG9aの機能を調べることを目的とする。腱組織におけるG9aの機能を調べるため、Sox9-CreマウスとG9a flox/floxマウスを交配して、G9a conditional ノックアウトマウスを作出して解析を行っている。
昨年度までに、生後3週齢のG9a conditonal ノックアウトマウスではコントロールマウスと比較して、咬筋付着部、前脚、膝、尾などの腱組織の形成不全を示したことより、G9aが発生過程で腱の発生に重要な役割を果たしている可能性を見出した。
本年度は、腱組織におけるG9aの発現を確認し、腱細胞の分化における解析を進めた。発生期においてSox9プロモーターの活性により腱組織でCreリコンビナーゼが機能することを確認するため、Sox9-Cre;Rosa26-LacZマウスの解析を行ったところ、腱組織においてLacZ陽性細胞を確認したことから、腱細胞でCreリコンビナーゼが機能していること確認した。次に免疫組織化学を用いて腱組織におけるG9aと1型コラーゲンの発現を調べた。発生期のコントロールマウスの腱細胞でG9aの発現が認められたが、G9a conditonal ノックアウトマウスではG9aの発現が減少していた。また1型コラーゲンの発現も同様に、コントロールマウスと比較して、G9a conditonal ノックアウトマウスで発現の減少が認められた。これらの結果より、G9aが腱組織の発生過程において重要である可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は免疫組織化学およびin situ hybridizationを用いて腱細胞分化マーカーの発現を解析する予定であったが、条件検討に時間を要し、in vitroによる解析を行うことができなかった。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、腱関連分子のScleraxisおよびTenomodulinの発現をin situ hybridizationを用いて解析し、発生期におけるG9aの腱細胞分化に与える影響について調べる予定である。またクロマチン免疫沈降およびレポーターアッセイなどのin vitroの解析を行い、G9aによる腱関連遺伝子制御領域のヒストンメチル化状態の解析および腱関連遺伝子の転写活性化機能への影響を調べる予定である。

Causes of Carryover

平成29年度は免疫組織化学等、条件の設定に時間が費やしてしまったことにより、他の実験の費用を使用しなかったため、次年度使用額が生じた。平成30年度は繰越金58,968円を物品費、特に試薬代に使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Annexin A5 involvement in bone overgrowth at the enthesis (2018)
  • Author(s): Shimada A, Ideno H, Arai Y, Komatsu K, Wada S, Yamashita T, Amizuka N, Poschel E, Brachvogel B, Nakamura Y, Nakashima K, Mizukami H, Ezura Y, Nifuji A
  • Journal Title: Journal of Bone and Mineral Research Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1002/jbmr.3453
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dimethyl fumarate inhibits osteoclasts via attenuation of reactive oxygen species signaling by augmented anti oxidation (2018)
  • Author(s): Yamaguchi Y, Kanzaki H, Katsumata Y, Itohiya K, Fukaya S, Miyamoto Y, Narimiya T, Wada S, Nakamura Y
  • Journal Title: Journal of Cellular and Molecular Medicine Volume: 22 Pages: 1138-1147
  • DOI: 10.1111/jcmm.13367
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Asporin stably expressed in the surface layer of mandibular condylar cartilage and augmented in the deeper layer with age (2017)
  • Author(s): Miyamoto Y, Kanzaki H, Wada S, Tsuruoka S, Itohiya K, Kumagai K, Hamada Y, Nakamura Y
  • Journal Title: Bone Reports Volume: 7 Pages: 41-50
  • DOI: 10.1016/j.bonr.2017.07.002
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Pathways that regulate ROS scavenging enzymes, and their role in defense against tissue destruction in periodontitis (2017)
  • Author(s): Kanzaki H, Wada S, Narimiya T, Yamaguchi Y, Katsumata Y, Itohiya K, Fukaya S, Miyamoto Y, Nakamura Y
  • Journal Title: Frontiers in Physiology Volume: 8 Pages: -
  • DOI: 10.3389/fphys.2017.00351
  • Peer Reviewed / Open Access