2020 Fiscal Year Annual Research Report
Control of extracellular matrix production required for cartilage tissue regeneration
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18K06248
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
篠村 多摩之 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (70206118)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 軟骨 / II型コラーゲン / アグリカン / エンハンサー / 転写因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、軟骨組織の修復・再生を目指し、軟骨基質の主成分であるII型コラーゲンおよびアグリカンの発現を制御するための新たな手法を見つけ出すことにある。そしてその為の手法としては、それぞれの成分をコードしている遺伝子の転写を制御できるようにすることが、最も効果的であると考えて研究を進めている。これまでに行った研究から、（１）それぞれの遺伝子の発現制御には複数のエンハンサーエレメントが関わること、（２）それぞれのエンハンサーエレメントの活性はエピゲノム修飾によって特異的に制御されていること、を明らかにしてきた。そしてその上で、（３）各エンハンサーエレメントに特異的に結合する転写因子として、幾つかの候補因子を絞り込んできた。そこで最終年度は、それぞれの転写因子が確かにII型コラーゲン（可能であればアグリカンも）の遺伝子に直接結合し、その発現を制御していることを多角的に確認するための研究を進めた。
具体的には、(１) 各転写因子に対する特異抗体を用いた ChIP-PCR 解析、（２）対象とする転写因子の過剰発現による II型コラーゲン遺伝子の発現に及ぼす効果の解析、そして（３）エンハンサーの塩基配列および転写因子をコードする遺伝子の塩基配列に変異を導入しその効果についての解析、を行った。その結果、３つの転写因子、ARID5B、KLF4、および SHOX2 が、II型コラーゲン遺伝子のエンハンサー領域あるいはプロモター近傍領域に特異的に結合し、転写を促進していることが確認できた。またこうした解析を通し、未同定の転写因子が依然として存在していることが明らかになった。従って、この点に関しては更なる研究が必要である。
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