2021 Fiscal Year Annual Research Report
がん細胞で頑強に維持される超アセチル化エピゲノムを操作する
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20H03388
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
梅原 崇史 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (20415095)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / クロマチン / ヒストン / 遺伝子発現 / がん / 阻害剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、ヒストンH4のK5アセチル化（K5ac）とK8アセチル化（K8ac）を同時に含む超アセチル化状態を特異的に認識するモノクローナル抗体と、BRD4をはじめとするBETファミリータンパク質を選択阻害する低分子阻害剤のJQ1を用いて、ヒトの膠芽腫幹細胞株と分化膠芽腫細胞株、ミクログリア細胞株に対してクロマチン免疫沈降-塩基配列解析(ChIP-seq)とトランスクリプトームのデータを定量的に取得し、これらのデータを比較バイオインフォマティクスによって精査した。各細胞株においてヒストンH4が超アセチル化されたクロマチン領域を遺伝子のエンハンサーとプロモーターごとに同定し、H4のK5acとK8acを同時に含む超アセチル化状態の量を指標とするランク付けとH3のK27アセチル化状態の量に基づくスーパーエンハンサーのランクとの比較解析によって新規の「スーパーエンハンサー」候補遺伝子・領域を多数同定した。この手法で同定したH4超アセチル化クロマチン領域が膠芽腫の幹細胞能を制御するかどうかについてsiRNAノックダウンとCRISPR/Cas9欠失解析を行い、いくつかの遺伝子・領域の欠失において神経幹細胞マーカー遺伝子の発現と細胞塊の形成効率が有意に減少することを見出した。これらの成果について論文を投稿した。H4のK5acとK8acを同時に含む超アセチル化の認識抗体の熱安定化については、ヒストン修飾認識抗体のサブファミリー間で保存性が低い残基のうち、本抗体構造で溶媒露出残基や内部残基を置換することによる可溶性・熱安定性の変化を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画の主要部分の成果について論文投稿に至ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
膠芽腫幹細胞および関連関連におけるスーパーエンハンサーの機能解析と薬剤による変動解析に重点を置いて論文化をめざす。
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[Presentation] Defining super-enhancers by highly ranked histone H4 multi-acetylation levels identifies transcription factors involved in glioblastoma stemness2021
Author(s)
Das, N.D., Chang, J-.C., Hon, C-.C., Kelly, T., Ito, S., Lizio, M., Kaczkowski, B., Watanabe, H., Katsushima, K., Natsume, A., Koseki, H., Kondo, Y., Minoda, A., Umehara, T.
Organizer
第44回 日本分子生物学会年会
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