2013 Fiscal Year Annual Research Report
Ｒｕｎｘ２遺伝子の転写制御機構と骨格形成プログラム
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22249062
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
小守 壽文 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (00252677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 日出喜 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (10218589)
増山 律子 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (60297596)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | Runx2 / Dlx5 / Mef2 / エンハンサー / 骨芽細胞 / 転写制御 / 間葉系幹細胞 / クロマチン修飾 |
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| Research Abstract |
Runx2は、骨芽細胞と軟骨細胞に特異的に発現している骨形成に必須の転写因子であり、骨芽細胞分化のマスター遺伝子として働くとともに、軟骨細胞の後期分化にも必須な役割を果たしている。また、Runx2は永久軟骨細胞の維持を阻害し、関節軟骨等の永久軟骨細胞を破壊する働きがあり、変形性関節症の原因遺伝子である。したがって、Runx2の骨芽細胞、軟骨細胞での発現制御機構を明らかにすることは、間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化機構、さらに関節軟骨等の永久軟骨の維持機構を解明するために重要である。
我々は、Runx2のゲノム領域を探索することにより、骨芽細胞特異的発現を誘導するエンハンサーを特定した。このエンハンサー343bpに、Hsp68(heat shock protein 68) minimal promoterと緑色蛍光タンパク質（green fluorescent protein, GFP）を結合させたトランスジェニックマウスでは骨芽細胞特異的にGFPが発現した。この343bp内の89bpに、Dlx5/Dlx6とMef2が直接DNA結合、さらに Tcf7, Ctnnb1, Sp7, Smad1, Sox5/Sox6が蛋白―蛋白相互作用により結合し、enhanceosomeを形成、エンハンサーを活性化していることを明らかにした。また、これらの因子はRunx2 mRNAも誘導した。一方、Msx2はエンハンサーを抑制していた。多能性間葉系細胞ではMsx2、骨芽細胞ではDlx5がエンハンサーのホメオボックスモティーフに結合しており、これらのホメオボックス遺伝子のどちらが結合するかが、エンハンサーの活性化に重要であった。このエンハンサー領域では、ヒストンバリアントH2A.Zが存在、ヒストンH3の4番目のリジンがモノ、ジメチル化され、トリメチル化されていなかった。また、18番目と27番目のリジンはアセチル化されていた。これらは、エンハンサーに特徴的なクロマチン修飾である。
上記因子によりエンハンサーは活性化され、Runx2発現が誘導され、間葉系幹細胞から骨芽細胞へと分化すると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Dlx5 and Mef2 Regulate a Novel Runx2 Enhancer for Osteoblast-Specific Expression.2014
Author(s)
Kawane T, Komori H, Liu W, Moriishi T, Miyazaki T, Mori M, Matsuo Y, Takada Y, Izumi S, Jiang Q, Nishimura R, Kawai Y, Komori T.
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Journal Title
Journal of bone and mineral research
Volume: -
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Filamin-interacting proteins, Cfm1 and Cfm2, are essential for the formation of cartilaginous skeletal elements.2014
Author(s)
Mizuhashi K, Kanamoto T, Moriishi T, Muranishi Y, Miyazaki T, Terada K, Omori Y, Ito M, Komori T, Furukawa T.
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Journal Title
Human molecular genetics
Volume: -
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pin1-mediated Runx2 modification is critical for skeletal development.2013
Author(s)
Yoon WJ, Islam R, Cho YD, Woo KM, Baek JH, Uchida T, Komori T, van Wijnen A,Stein JL, Lian JB, Stein GS, Choi JY, Bae SC, Ryoo HM.
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Journal Title
Journal of cellular physiology
Volume: 228
Pages: 2377-2385
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Overexpression of Cdk6 and Ccnd1 in chondrocytes inhibited chondrocyte maturation and caused p53dependent apoptosis without enhancing proliferation.2013
Author(s)
Ito K, Maruyama Z, Sakai A, Izumi S, Moriishi T, Yoshida CA, Miyazaki T, Komori H, Takada K, Kawaguchi H, Komori T.
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Journal Title
Oncogene
Volume: 33
Pages: 1862-1871
DOI
Peer Reviewed
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