Comprehensive analysis of 3D nuclear gene position involved in malignant transformation of hypoxic cancer

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18KK0233
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 50:Oncology and related fields
• Research Institution: Asahikawa Medical College (2020-2022); Tokyo Medical and Dental University (2018-2019)
• Principal Investigator: Nakayama Koh 旭川医科大学, 医学部, 教授 (10451923)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷本 幸介 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (60611613) ; 谷水 直樹 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (00333386) ; 與那城 亮 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (60453809)
• Project Period (FY): 2018-10-09 – 2023-03-31
• Keywords: 低酸素応答 / 遺伝子発現 / クロマチン構造 / HIF / CREB

Outline of Final Research Achievements

Under hypoxic conditions, our body regulate multiple physiological responses, such as respiration or metabolism, to adapt to such condition. Hypoxic response is an active process which involves induction of multiple genes. In this study, we used comprehensive imaging approach to identify chromatin structure of hypoxia-inducible genes. As a result, we have identified that conformational change of chromatin is actively taking place under hypoxic condition. However, chromatin conformational change led to either increase or decrease of gene expression depending on genes. We will try to address if there is any rule of gene expression based on chromatin conformation under hypoxic condition in our future study.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

低酸素環境に曝されることにより、がんは悪性形質を獲得して、進展する。がんの悪性化には、さまざまな遺伝子の働きが関与する。この遺伝子発現の一翼を担っているのが低酸素応答である。複数の遺伝子の協調的な働きにより低酸素応答は惹起され、この時にはクロマチン構造の変化が活発に起きている。低酸素応答時の遺伝子発現制御機構を、クロマチン構造変化に焦点を当てて理解することにより、複数の遺伝子を同時に調節することも可能となり、がんの悪性化のプロセスを効率的に阻害するアプローチに結びつくことが期待される。