2020 Fiscal Year Research-status Report
Identification and functional analysis of p300 regulatory factors involved in the development of heart failure using medical proteomics
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20K07070
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
森本 達也 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (50390779)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
砂川 陽一 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (30466297)
宮崎 雄輔 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (40803466)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 心筋細胞肥大 / 心不全 / p300 / ヒストンアセチルトランスフェラーゼ / 結合タンパク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は内因性ヒストンアセチル化酵素（HAT）活性を有する p300が心不全発症における遺伝子発現調節に極めて重要であり、p300の特異的HAT阻害が極めて有効な心不全治療であることを見出した。さらに、p300複合体を解析し、心不全発症におけるp300結合蛋白のHAT制御メカニズムを解明してきた。しかし心不全発症に関わるp300複合体の全容は明らかとなっていない。そこで本研究の目的は、タグのついたp300を心臓に発現する遺伝子改変マウスを用いて、心不全と正常マウスの心臓からp300の複合体を精製・比較することにより、心不全発症において結合が変化する新規p300結合蛋白を同定・解析することである。
心不全マウスと正常マウスの心臓からp300複合体を精製し、p300との結合が変化する蛋白の同定を行い、195個の新規p300結合タンパクを同定した。なかでも新規p300結合タンパク質1（BP1）の心筋細胞肥大への影響を検討した。
HEK293T細胞にてp300およびBP1を共発現し免疫沈降を行った結果、細胞内においてBP1はp300と結合していることが示された。また、初代培養心筋細胞でのBP1のノックダウンは、フェニレフリン刺激によって増加する心筋細胞面積や肥大反応遺伝子であるANFとBNPのmRNA量を有意に減少させた。反対に、BP1の過剰発現により心筋細胞面積やANFとBNPのmRNA量、ヒストンH3K9のアセチル化が有意に増加した。さらにはHEK293T細胞を用いたレポーターアッセイの結果、p300/GATA4で増加するANF、BNPのプロモーター転写活性はBP1の共発現でさらに増加した。
今後さらにBP1によるp300のHAT活性の制御メカニズムを解明することで、新規心不全治療薬の開発の可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画は妥当であったが、コロナ禍で大学がロックダウンされたため 遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規p300結合蛋白によるp300のHAT活性制御メカニズムの解明を行う。心筋細胞肥大に関与する新規p300結合蛋白について、肥大刺激による蛋白量やp300との結合能の変化を検討する。また、酵素活性を有する蛋白については、その活性を消失した変異体を用いて肥大反応における役割を検討する。また、p300のアセチル化やリン酸化などの翻訳後修飾に対する役割を検討し、その修飾部位を同定する。さらにはその修飾部位を変異させたp300を作成し、HAT活性や肥大反応に対する役割を検討する。
さらに、心筋梗塞や高血圧による心不全ラットモデルを用いて、新規p300結合蛋白の生体内での役割の検討を行う。心筋梗塞ラットや食塩感受性ダールラットを用いて、p300結合蛋白の発現量やp300との結合能の変化などを検討する。また、心不全の重症度、ステージ別による変化も検討する。
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[Presentation] Analysis of a novel p300 binding protein in the regulation of cardiomyocyte hypertrophy2020
Author(s)
Yusaku Matsushita, Yoichi Sunagawa, Mizuki Unno, Masafumi Funamoto, Kana Smizu, Satoshi Shimizu, Nurmila Sari, Yasufumi Kataka, Yusuke Miyazaki, Hiromichi Wada, Koji Hasegawa, Tatsuya Morimoto
Organizer
第4回日本循環器学会基礎研究フォーラム
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[Presentation] BPK1, a novel p300-binding protein, regulated p300-mediated hypertrophic response in cultured cardiomyocytes2020
Author(s)
Mizuki Unno, Yusaku Matsushita, Yoichi Sunagawa , Masafumi Funamoto , Kana Shimizu , Satoshi Shimizu , Nurmila Sari , Yasufumi Katanasaka , Yusuke Miyazaki , Hiromichi Wada , Koji Hasegawa, Tatsuya Morimoto
Organizer
第25回 静岡健康・長寿学術フォーラム
Int'l Joint Research
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[Presentation] A novel p300 binding protein regulates cardiomyocyte hypertrophy2020
Author(s)
Yusaku Matsushita, Yoichi Sunagawa, Mizuki Unno, Masafumi Funamoto, Kana Smizu, Satoshi Shimizu, Nurmila Sari, Yasufumi Kataka, Yusuke Miyazaki, Hiromichi Wada, Koji Hasegawa, Tatsuya Morimoto
Organizer
第25回 静岡健康・長寿学術フォーラム
Int'l Joint Research
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[Presentation] Identification of Novel p300 Binding Proteins, which Are Involved in Cardiomyocyte Hypertrophy2020
Author(s)
Yoichi Sunagawa, Yusaku, Matsushita, Mizuki Unno, Sho Uehara, Masafumi Funamoto, Kana Shimizu, Satoshi Shimizu, Sari Nurmila, Yusuke Miyazaki, Yasufumi Katanasaka, Hiromichi Wada, Koji Hasegawa, Tatsuya Morimoto
Organizer
第85回日本循環器学会学術集会
Int'l Joint Research
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