2017 Fiscal Year Research-status Report
unraveling an epigenetic system by targeting a novel metabolite sensor.
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17K19889
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
関谷 元博 筑波大学, 医学医療系, 講師 (50420245)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | エピゲノム / 膵β細胞 / 代謝 / インスリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請書提案通り、転写抑制因子CtBP2のエピゲノムに対する効果を検証した。これまで代謝制御性の指摘されてこなかったCtBP2が主に肝臓で糖・脂質代謝に関係することを明らかにしており（投稿準備中）、それを受けて他の組織での役割も解析し始めている。当初申請時点ではCtBP2のエピゲノムにおける役割を肝臓を中心に進める予定であったが、肝臓特異的CtBP2欠損マウスの樹立が予定通り進まなかったこともあり、当該年度中には膵臓β細胞でのCtBP2がエピゲノムに与える役割を検証した。
膵β細胞株MIN6細胞を使ってCtBP2のノックダウン、過剰発現を行うとCtBP2によってインスリン遺伝子は正の制御を受けることが申請前の研究で明らかになっていた。このシステムでインスリンプロモーターのエピゲノム修飾をChIP-qPCRで確認すべく条件検討を行い解析した。
H3K4me2, H3K4me3, H3K4ac, H3K9me, H3K9ac, H3K27me, H3K27acとそれぞれCtBP2の過剰発現、ノックダウンで検証する中でとりわけH3K4me2, H3K4me3が強くCtBP2に制御されており、いわゆるopen chromatin構造を誘導するH3K4meがCtBP2によって誘導されることが明らかになった。H3K27acもCtBP2によって誘導され、open chromatin構造を取ることはH3K27によっても補助的に機能していることが明らかになった。H3K27meはCtBP2と逆相関で、全体にCtBP2はこうしたエピゲノム修飾でインスリン遺伝子のプロモーターをopen chromatinにしていた。
こうした機能を説明する候補分子の検索も行っており、いくつかの候補遺伝子を見い出すこともできた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
CtBP2の遺伝子欠損マウスの樹立が遅れていることが研究計画から遅れている最大の理由と考える。当初ES細胞を使った古典的な樹立とCRISPR法を用いた方法でfloxマウスを準備していたが、前者はEUCOMM由来のES細胞に不備が見つかった。後者も作られてはいるが、現在CRISPR法ではoff-targetの遺伝子改変が起きることがあるので、そのあたりを確認している。
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| Strategy for Future Research Activity |
膵β細胞に関してはChIP-seqなどを用いてエピゲノム修飾がインスリン遺伝子以外のプロモーターでどの程度起きているか、ゲノムワイドに確認していく。またCtBP2欠損マウスが確実に樹立された段階で、遺伝子改変マウスを用いたエピゲノム解析を行っていく。AAVを中心としたウイルスベクターも今後検討していく。
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