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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Higher-order chromatin structure dynamics during dendritic cell development in vivo

Research Project

Project/Area Number 21H02954
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

田村 智彦  横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (50285144)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒滝 大翼  熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (10568455)
ラミロフスキー ジョーダン  横浜市立大学, 先端医科学研究センター, 准教授 (10627269)
西山 晃  横浜市立大学, 医学部, 准教授 (80589664)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsクロマチン高次構造 / 細胞分化 / 転写因子 / 単球 / 樹状細胞
Outline of Annual Research Achievements

本研究では微量細胞でのHi-C法や独自のIrf8エンハンサー欠損マウスなどを用いて、単核貪食細胞(樹状細胞や単球)の分化過程におけるクロマチン高次構造変化とその制御機構を解明し、血液学的な知見のみならず細胞分化の基本原理に迫る。2022年度の成果について述べる。
1. Irf8遺伝子座でのエンハンサー間相互作用の解析
これまでにIrf8 +56 kbエンハンサーが3'側のエンハンサー群のマスターエンハンサーであることを支持する結果を得ていたが、樹状細胞分化を導くトランスクリプトームならびにエンハンサーの形成における役割は不明であった。+56 kbエンハンサーのヘテロ欠損前駆細胞の遺伝子発現を解析した結果、樹状細胞でのIRF8高発現に必須の+32 kbエンハンサーが2アリルとも保持されているにもかかわらず、+56 kbエンハンサーのヘテロ欠損前駆細胞は+32 kbエンハンサーのホモ欠損前駆細胞と似た遺伝子発現を示し、+32 kbエンハンサーの機能に必須であることが示された。さらに、+32 kbエンハンサーのヘテロ欠損前駆細胞でも+56 kbエンハンサーのH3K27acの減弱が認められた。これらの結果から、3'エンハンサー間の相互活性化作用が示された。
2. 樹状細胞分化におけるエピジェネティクスのダイナミクス
生体由来のサンプルでのヒストン修飾をより微量で行うために、CUT&Tag法を採用し、さらに改良を加え、種々のヒストン修飾の解析を進めている。特に、樹状細胞分化における遺伝子発現制御を詳細に解析するためには、抑制性エピジェネティクスの解析が必要であり、H3K27me3に代表される抑制性ヒストン修飾、ならびにメチル化DNAについて解析も開始した。メチル化DNAについても微量解析が可能なEM-seq法を採用し、IRF8欠損マウス由来サンプルを含めた16細胞種での解析を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

大変順調に解析が進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、研究を進めていく予定である。特に、Irf8 3’エンハンサーにおける相互活性化には、系譜特異的転写因子によるtrans作用とエンハンサーの物理的相互作用に基づくcis作用が関わると考えられる。Irf8エンハンサーの相互活性化がどの様に制御され、Irf8遺伝子の発現を制御するのか、さらには樹状細胞分化にどのような役割を持つかについて解析を行う。

  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] The early neutrophil-committed progenitors aberrantly differentiate into immunoregulatory monocytes during emergency myelopoiesis2023

    • Author(s)
      Ikeda Naoki、Kubota Hiroaki、Suzuki Risa、Morita Mitsuki、Yoshimura Ayana、Osada Yuya、Kishida Keigo、Kitamura Daiki、Iwata Ayaka、Yotsumoto Satoshi、Kurotaki Daisuke、Nishimura Koutarou、Nishiyama Akira、Tamura Tomohiko、Kamatani Takashi、Tsunoda Tatsuhiko、Murakawa Miyako、Asahina Yasuhiro、Hayashi Yoshihiro et al.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 42 Pages: 112165~112165

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112165

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multivalent mannose-conjugated siRNA causes robust gene silencing in pancreatic macrophages in vivo2023

    • Author(s)
      Yamazaki Kazuto、Kubara Kenji、Suzuki Yuta、Hihara Taro、Kurotaki Daisuke、Tamura Tomohiko、Ito Masashi、Tsukahara Kappei
    • Journal Title

      European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics

      Volume: 183 Pages: 61~73

    • DOI

      10.1016/j.ejpb.2022.12.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deficiency of the kidney tubular angiotensin II type1 receptor?associated protein ATRAP exacerbates streptozotocin-induced diabetic glomerular injury via reducing protective macrophage polarization2022

    • Author(s)
      Haruhara Kotaro、Suzuki Toru、Wakui Hiromichi、Azushima Kengo、Kurotaki Daisuke、Kawase Wataru、Uneda Kazushi、Kobayashi Ryu、Ohki Kohji、Kinguchi Sho、Yamaji Takahiro、Kato Ikuma、Ohashi Kenichi、Yamashita Akio、Tamura Tomohiko、Tsuboi Nobuo、Yokoo Takashi、Tamura Kouichi
    • Journal Title

      Kidney International

      Volume: 101 Pages: 912~928

    • DOI

      10.1016/j.kint.2022.01.031

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MDS cells impair osteolineage differentiation of MSCs via extracellular vesicles to suppress normal hematopoiesis2022

    • Author(s)
      Hayashi Yasutaka、Kawabata Kimihito C.、Tanaka Yosuke、Uehara Yasufumi、Mabuchi Yo、Murakami Koichi、Nishiyama Akira、Kiryu Shigeru、Yoshioka Yusuke、Ota Yasunori、Sugiyama Tatsuki、Mikami Keiko、Tamura Moe、Fukushima Tsuyoshi、Asada Shuhei、Takeda Reina、Kunisaki Yuya、Fukuyama Tomofusa、Yokoyama Kazuaki et al.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 39 Pages: 110805~110805

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110805

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Single-cell transcriptomes underscore genetically distinct tumor characteristics and microenvironment for hereditary kidney cancers2022

    • Author(s)
      Jikuya Ryosuke、Murakami Koichi、Nishiyama Akira、Kato Ikuma、Furuya Mitsuko、Nakabayashi Jun、Ramilowski Jordan A.、Hamanoue Haruka、Maejima Kazuhiro、Fujita Masashi、Mitome Taku、Ohtake Shinji、Noguchi Go、Kawaura Sachi、Odaka Hisakazu、Kawahara Takashi、Komeya Mitsuru、Shinoki Risa、Ueno Daiki、Ito Hiroki et al.
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Pages: 104463~104463

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104463

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chromatin structure undergoes global and local reorganization during murine dendritic cell development and activation2022

    • Author(s)
      Kurotaki Daisuke、Kikuchi Kenta、Cui Kairong、Kawase Wataru、Saeki Keita、Fukumoto Junpei、Nishiyama Akira、Nagamune Kisaburo、Zhao Keji、Ozato Keiko、Rocha Pedro P.、Tamura Tomohiko
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Pages: e2207009119

    • DOI

      10.1073/pnas.2207009119

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] RNA-binding proteins of KHDRBS and IGF2BP families control the oncogenic activity of MLL-AF42022

    • Author(s)
      Okuda Hiroshi、Miyamoto Ryo、Takahashi Satoshi、Kawamura Takeshi、Ichikawa Juri、Harada Ibuki、Tamura Tomohiko、Yokoyama Akihiko
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: 6688

    • DOI

      10.1038/s41467-022-34558-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Switching defective/sucrose non‐fermenting chromatin remodeling complex coordinates meiotic gene activation via promoter remodeling and <i>Meiosin</i> activation in female germline2022

    • Author(s)
      Ito Toshiaki、Ohta Masami、Osada Atsuki、Nishiyama Akira、Ishiguro Kei‐Ichiro、Tamura Tomohiko、Sekita Yoichi、Kimura Tohru
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 28 Pages: 15~28

    • DOI

      10.1111/gtc.12990

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Dynamic changes in higher-order chromatin structures and the role of IRF8 during dendritic cell development and activation2022

    • Author(s)
      Tamura T
    • Organizer
      JSICR MMCB 2022 Joint Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Combined effects of immune checkpoint inhibitors, a CD40 agonistic antibody, and a CSF1 receptor inhibitor on pancreatic cancer in mice2022

    • Author(s)
      Ichikawa J, Kawano K, Okuda H, Kato S, Kurotaki D, Kawase W, Yoshida H, Hiroshima Y, Endo I, Maeda S, Nakajima A, Tamura T
    • Organizer
      JSICR MMCB 2022 Joint Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 樹状細胞分化におけるIrf8遺伝子発現を制御するエンハンサー群の相互作用2022

    • Author(s)
      山﨑貴弥, 西村耕太郎, 西山 晃
    • Organizer
      第84回日本血液学会学術集会
  • [Presentation] Novel mechanisms for the regulation of Irf8 gene expression during dendritic cell differentiation2022

    • Author(s)
      Yamasaki T, Nishiyama A, Tamura T
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
  • [Presentation] 樹状細胞分化においてIrf8遺伝子発現を誘導するエンハンサー群の動的制御機構の解明2022

    • Author(s)
      山﨑貴弥, 西山 晃, 黒木心和, 田村智彦
    • Organizer
      27回造血器腫瘍研究会
  • [Remarks] 免疫学教室 - 横浜市立大学

    • URL

      https://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~immunol/

  • [Remarks] 共同利用・共同研究拠点「マルチオミックスによる遺伝子発現制御の先端的医学共同研究拠点」

    • URL

      https://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~kyoudou/kyoudou_wp/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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