2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of regulation mechanism for stem cell marker gene expression via three-dimensional genome structure
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18K16360
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
武田 和 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (20781793)
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2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | エンハンサー / enChIP法 / 三次元ゲノム構造 / 幹細胞マーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、大腸癌幹細胞関連遺伝子のうち、他癌種において三次元ゲノム構造 (プロモーター・エンハンサーループ) によって発現が制御されていることが示されているKLF5遺伝子に着目して、大腸癌細胞株におけるKLF5遺伝子の発現制御メカニズムについて研究を進めた。前年度はenChIP (engineered DNA-binding molecule-mediated chromatin immunoprecipitation) 法によりKLF5遺伝子のエンハンサー候補領域を同定し、その後CRISPR/Cas9システムを用いて候補領域を欠失させることによって正確なエンハンサー領域を決定した。最終年度は分子メカニズムの解明に取り組んだ。その結果、KLF5遺伝子のプロモーター領域とエンハンサー領域には三次元ゲノム構造を構築するために重要とされているコヒーシン複合体やメディエーター複合体のタンパクが結合していることをChIP (chromatin immunoprecipitation) 法にて明らかにした。さらに、パブリックデータベースを用いた解析と結合予測ソフトを用いたin silico解析によってKLF5遺伝子のプロモーター領域とエンハンサー領域に結合しうる分子を予測し、それらの中から実際にKLF5遺伝子のプロモーター領域とエンハンサー領域に結合している分子を同定することができた。次にKLF5遺伝子のエンハンサー領域を欠失した細胞の機能について検討した。その結果、幹細胞性が低下していることが明らかとなった。以上の結果から大腸癌においてKLF5のエンハンサー領域が三次元ゲノム構造を介して遺伝子発現を制御し、幹細胞性を増強させている可能性が示唆された。
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[Presentation] Identification of the KLF5 enhancer region in colon cancer cell lines2019
Author(s)
Takashi Takeda, Yuhki Yokoyama, Toshitsugu Fujita, Kumi Kitagawa, Haruka Hirose, Hidekazu Takahashi, Mamoru Uemura, Chu Matsuda, Tsunekazu Mizushima, Masaki Mori, Yuichiro Doki, Hodaka Fujii, Hirofumi Yamamoto
Organizer
第78回日本癌学会学術総会
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