2022 Fiscal Year Research-status Report
骨格筋の概日リズムおよびエネルギー代謝におけるbHLH型転写因子DEC2の役割
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22K11803
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
藤本 勝巳 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (40294566)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金輪 真佐美 (福永真佐美) 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 助教 (00284208)
佐藤 冬樹 静岡県立静岡がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (60400131)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | bHLH / 転写因子 / MyoD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Dec2は概日リズム、睡眠、細胞分化、癌など様々な生体機能に関わっているbHLH型転写因子である。Dec2の基本的な性質を明らかにするために、Dec2による転写抑制機構および臓器分布について解析を行っている。
ヒトおよびマウスの各臓器におけるDec2遺伝子発現をノザンブロット法により解析した。Dec2 mRNAの発現は骨格筋で最も高く、次いで心筋、脳で多く発現していた。膵臓、胎盤、肺でも発現が認められ、肝臓、腎臓ではほとんど発現していなかった。
Dec2はホモダイマーを形成し、クラスBのE-box配列(CACGTG)に直接結合することで、下流に位置する標的遺伝子の発現を抑える。この転写抑制作用はヒストン脱アセチル化酵素阻害薬により阻害されることからクロマチンのヒストン脱アセチル化の関与が示唆された。ホモダイマー以外にも、他のbHLH 型転写因子とヘテロダイマーを形成することができる。筋肉分化のマスター調節因子であるMyoD、心筋分化に関係するdHAND、神経分化を調節するMash1が細胞内でDec2と複合体を形成することを免疫沈降法により明らかにした。また、転写調節に関連するその他の因子として、老化関連因子であるSirt1や核内受容体のコファクターであるPGC1との結合も確認された。
さらに、Dec2の変異体を用いた研究によりDec2機能ドメインの解析を行った。
その結果、basic領域がDNAとの結合、HLH領域が転写因子間のダイマー形成に関係し、C末端側に転写抑制に関わるドメインが局在することが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
bHLH型転写因子Dec1, Dec2の転写因子としての機能に注目して、研究を進めている。その結果、両転写因子の基本的な性質（臓器分布、DNA結合能、相互作用するパートナーになりうるタンパク質等）の詳細が明らかになってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Dec1, Dec2による転写抑制作用のメカニズムを解析する。Dec2の変異タンパク質を用いて、転写抑制作用に関わるドメインを明らかにする。 また、Dec1およびDec2との細胞内結合が確認されたタンパク質に注目し、機能面での相互作用の有無についても解析する。
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| Causes of Carryover |
遺伝子発現解析に必要な費用が最初の予想よりも少なかったために、次年度使用額が生じた。
当初の研究計画に追加して、新たに、タンパク質の細胞内相互作用に関する解析実験やDNA-タンパク質間結合に関する実験を追加し、次年度使用額はこれらの実験等に使用する。
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