2019 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of histone H3.3 sub-variants in skeletal muscle regeneration
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18K16664
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小松 哲郎 九州大学, 生体防御医学研究所, 特任助教 (70614824)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ヒストンバリアント / 骨格筋分化 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒストンバリアントH3.3は初期発生、分化における選択的遺伝子発現制御に不可欠な役割を担っている。近年、H3.3にアミノ酸配列の酷似した「H3.3サブバリアント」の存在が明らかとなった。今年度は、安定的にクロマチンに取り込まれないサブバリアントの一つであり骨格筋において発現することが示唆されたH3mm18に着目しその機能解析を行った。骨格筋芽細胞C2C12細胞を用いた筋分化実験、そしてNIH3T3線維芽細胞にMyoDを強制発現させ骨格筋形質転換を誘導する系において、H3mm18を強制発現させることにより筋分化が抑制された。トランスクリプトーム解析の結果、H3mm18は分化誘導に伴う骨格筋関連遺伝子群などの遺伝子発現変動を特異的に制御することが示唆された。また、ATAC-seq解析からH3mm18の発現により骨格筋関連遺伝子の転写開始点周辺のクロマチンアクセシビリティが抑制されることが示唆された。従って、H3mm18はクロマチン構造を介して遺伝子発現を制御していると考えられた。H3mm18によるクロマチン構造制御のメカニズムを明らかとするため生化学的解析を実施した。その結果、H3mm18はH3.3特異的シャペロンであるDaxxと相互作用することが示唆された。また、H3mm18が核内構造体の一つPML-nuclear bodyにおいてDaxxと共局在することが明らかとなった。以上の結果から、H3mm18は自身は安定的にクロマチンに取り込まれないものの競合的にH3.3のクロマチンへの取り込みを阻害することで筋分化を負に制御する可能性が示唆された。
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