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2011 Fiscal Year Research-status Report

骨形成促進の分子基盤解明

Research Project

Project/Area Number 23659712
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

今井 祐記  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 特任講師 (10423873)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2013-03-31
Keywords骨細胞 / エピゲノム
Research Abstract

複数の骨芽細胞系細胞株をアスコルビン酸およびβグリセロリン酸含有骨芽細胞分化培地にて培養し、経時的に細胞を回収。マーカー遺伝子の発現にて、後期骨芽細胞分化が進んでいるものの骨細胞特異的遺伝子の発現が認められない事を確認した。このように後期骨芽細胞分化させた状態で、骨細胞特異的遺伝子の転写開始点(Transcriptional Start Site:TSS)領域における転写活性化および抑制化の指標であるヒストン修飾(H3K4me3およびH3K27me3)のクロマチン免疫沈降反応(ChIP)を行い、骨細胞特異的遺伝子であるSost (Sclerostin)のTSSにおけるヒストンメチル化修飾を評価したところ、転写活性化および抑制化の両方の修飾が認められ、Bivalentな修飾状態であることを確認した。この結果から、後期骨芽細胞から骨細胞への分化には、抑制的ヒストン修飾であるH3K27の脱メチル化が重要である事が考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

骨芽細胞系細胞株を分化培地で培養し分化させた状態で、骨細胞特異的遺伝子の転写開始点領域におけるヒストン修飾(H3K4me3およびH3K27me3)のChIPを行い、Bivalentな修飾状態であることを確認した。

Strategy for Future Research Activity

骨細胞マーカー遺伝子の発現が転写開始点においてBivalentな修飾状態で抑制されていることから、発現抑制の指標であるH3K27me3修飾が問題となる。H3K27me3の脱メチル化酵素であるJMJD3およびUTXの強制発現系により脱メチル化を確認し、骨細胞分化が進むか否かを評価する。その上で、各脱メチル化酵素の遺伝子欠損マウスを作出し、生体内における骨細胞分化を評価する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

上記の推進方策に則り、培養細胞レベルおよびマウスを用いた解析を遂行する目的で、主に試薬やマウスなどの物品購入費に使用する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] JMJD5, a JmjC-domain-containing protein, negatively regulates osteoclastogenesis through facilitating NFATc1 protein degradation.2012

    • Author(s)
      Youn MY, Yokoyama A, Fujiyama-Nakamura S, Ohtake F, Minehata KI, Yasuda H, Suzuki T, Kato S, Imai Y.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: Epub Pages: Epub

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeting Fas/FasL signaling, a new strategy for maintaining bone health2011

    • Author(s)
      Imai Y, Kouzmenko A, Kato S
    • Journal Title

      Expert Opin Ther Targets

      Volume: 15(10) Pages: 1143-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GlcNAcylation of histone H2B facilitates its monoubiquitination2011

    • Author(s)
      Fujiki R, Hashiba W, Sekine H, Yokoyama A, Chikanishi T, Ito S, Imai Y, Kim JH, He HH, Igarashi K, Kanno J, Ohtake F, Kitagawa H, Roeder R, Brown M, Kato S
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 480 Pages: 557-60

    • DOI

      10.1038/nature10656.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Local delivery of siRNA using a biodegradable polymer application to enhance BMP-induced bone formation.2011

    • Author(s)
      Manaka T, Suzuki A, Takayama K, Imai Y, Nakamura H, Takaoka K.
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 32 Pages: 9642-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conditional deletion of Bmpr1a in differentiated osteoclasts increases osteoblastic bone formation, increasing volume of remodeling bone in mice.2011

    • Author(s)
      Okamoto M, Murai J, Imai Y, Ikegami D, Kamiya N, Kato S, Mishina Y, Yoshikawa H, Tsumaki N
    • Journal Title

      J Bone Miner Res.

      Volume: 26 Pages: 2511-22

    • DOI

      10.1002/jbmr.477

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeting Androgen Receptor in Estrogen Receptor-Negative Breast Cancer2011

    • Author(s)
      Ni M, Chen Y, Bailey ST, Imai Y, Liu XS, Brown M
    • Journal Title

      Cancer Cell

      Volume: 20 Pages: 119-31

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Signal-sensing activation of a histone lysine demethylase complex2011

    • Author(s)
      Baba A, Ohtake F, Okuno Y, Yokota K, Okada M, Imai Y, Ni M, Meyer CA, Igarashi K, Kanno J, Brown M, Kato S.
    • Journal Title

      Nat Cell Biol

      Volume: 13 Pages: 669-76

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Erk kinases control plasma cell differentiation by regulating expression of Blimp-12011

    • Author(s)
      Yasuda T, Kometani K, Takahashi N, Imai Y, Aiba Y, Kurosaki T.
    • Journal Title

      Sci Signal.

      Volume: 4 Pages: ra25

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Androgen Directly Exerts Anabolic Action through Osteoblastic Androgen Receptor2011

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      ASBMR2011
    • Place of Presentation
      サンディエゴ、USA
    • Year and Date
      2011年9月16、17日
  • [Presentation] アンドロゲンによる骨同化作用の分子メカニズム解明2011

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      第29回日本骨代謝学会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011年7月28日
  • [Presentation] Identification of Androgen Receptor Function in Osteoblast by Genome-wide Approach Using ChIP-seq2011

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      The 3rd Join Meeting of ECTS & IBMS
    • Place of Presentation
      アテネ、ギリシャ
    • Year and Date
      2011年5月9日
  • [Presentation] アンドロゲンによる骨同化作用の分子メカニズム解明2011

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      第84回日本内分泌学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2011年4月21日

URL: 

Published: 2013-07-10  

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