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2012 Fiscal Year Annual Research 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)

Keywordsエピゲノム / 骨細胞 / 骨形成
Research Abstract

骨芽細胞から骨細胞への分化におけるエピゲノム修飾変化ならびにその制御因子を同定することができれば、新たな骨粗鬆症疾患病態を紐解くことが可能になり、様々な新規治療技術への応用が期待できると考え、本研究の着想に至った。
骨芽細胞から骨細胞への分化過程の詳細は全く不明であり、一般的な培養細胞を用いた分化系では骨芽細胞から骨細胞への分化は認められない。そこで、骨芽細胞系細胞株MC3T3E1細胞を分化培地(アスコルビン酸、βグリセロリン酸含有)にて3週間の培養を行い、経時的に細胞を回収した。まずRNAを抽出し骨芽細胞および骨細胞マーカー遺伝子の発現を定量的RT-PCR法にて評価した。同時に、各遺伝子の転写開始点(TSS)近傍のヒストン修飾変動を観察するため、代表的転写活性化および不活性化修飾であるH3K4me3およびH3K27me3のクロマチン免疫沈降反応(ChIP)を行った。その結果、RT-PCRで転写亢進が確認された骨芽細胞マーカー遺伝子のTSSでは、H3K4me3のみが上昇しているのに対し、3週間の培養でも転写亢進が認められなかった骨細胞マーカー遺伝子のTSSでは、H3K4me3およびH3K27me3の両方の修飾が亢進しているbivalentな状態であった。このことから、骨芽細胞から骨細胞への分化には、転写不活性化を制御するH3K27me3修飾の脱メチル化が必須であると考えられた。H3K27の脱メチル化酵素としてJmjd3およびUtxが同定されている。我々は、このうち、骨粗鬆症患者数には性差があることから、X染色体上に座位するUtxに着目し、現在、floxマウスを作出中である。今後、骨(芽)細胞特異的Utx遺伝子欠損マウスを作出、解析する事で、骨細胞分化におけるエピゲノム制御機構の意義が明らかとなり、新たな骨形成促進薬開発へと繋がることが期待される。

  • Research Products

    (14 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Vitamin D receptor in osteoblasts is a negative regulator of bone mass control2013

    • Author(s)
      Yamamoto Y
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 154 Pages: 1008-20

    • DOI

      10.1210/en.2012-1542

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epigenetic Regulation of Adipogenesis by PHF2 Histone Demethylase2013

    • Author(s)
      Okuno Y
    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      doi: 10.2337/db12-0628.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nuclear Receptors in Bone Physiology and Diseases2013

    • Author(s)
      Imai Y
    • Journal Title

      Physiol Rev.

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Female sex hormones ameliorate arthritis in SKG mice2013

    • Author(s)
      Inoue K
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: in press Pages: in press

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

    • Author(s)
      Youn MY
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 287 Pages: 12994-3004

    • DOI

      10.1074/jbc.M111.323105

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Osteoblastic Androgen Receptor mediates androgenic anabolic actions in Bone remodeling2012

    • Author(s)
      Yuuki Imai
    • Organizer
      Keystone Symposia
    • Place of Presentation
      Whistler, British Columbia, Canada
    • Year and Date
      20120415-20120420
  • [Presentation] 骨代謝制御における性ホルモン受容体の生体内機能解明2012

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      第85回日本生化学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-12-16
  • [Presentation] 性ホルモン受容体による骨代謝調節2012

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      第54回日本老年医学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-06-29
  • [Presentation] 性ホルモン欠乏による骨粗鬆症の分子基盤2012

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      第12回日本抗加齢医学会総会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-06-23
  • [Presentation] 破骨細胞分化におけるエピジェネティック制御

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      第39回日本毒性学会学術年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Invited
  • [Presentation] 骨細胞におけるERαの高次機能解析

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      第30回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] Osteoblastic Androgen Receptor mediates androgenic anabolic actions in Bone remodeling

    • Author(s)
      Yuuki Imai
    • Organizer
      第30回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] 軟骨代謝制御における性ホルモン受容体の機能解析

    • Author(s)
      今井祐記
    • Organizer
      第27回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Invited
  • [Presentation] Estrogen Exerts Osteoprotective Function through Facilitating Bone Formation via ERα in Osteocytes

    • Author(s)
      Yuuki Imai
    • Organizer
      15th International Congress on Hormonal Steroids and Hormones & Cancer
    • Place of Presentation
      金沢
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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