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2012 Fiscal Year Annual Research Report

リウマチ関連タンパク質PAD4の骨髄造血細胞における役割

Research Project

Project/Area Number 23791107
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中島 克彦  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90528035)

Keywordsシトルリン化 / エピジェネティクス / 造血
Research Abstract

ヒストンタンパク質の修飾は、アセチル化やメチル化など様々なものが知られており、多くの生物学的現象において重要な役割を担っている。ペプチジルアルギニンデイミナーゼ4(PAD4)により修飾されるヒストンH3のシトルリン化は、遺伝子発現制御に関わることが知られているが、その生理的意義はほとんど分かってない。
最近、骨髄中の造血幹細胞及び多能性前駆細胞(Lineage- Sca-1+ c-kit+; LSK細胞)におけるPAD4の高い発現を見いだし、LSK細胞におけるPAD4の生理機能を研究した。PAD4欠損(PAD4-/-)マウスと野生型(WT)マウスのLSK細胞を用いたマイクロアレイ解析、定量的RT-PCR、イムノブロット法により、PAD4-/- LSK細胞において、がん遺伝子c-mycの発現が高いことが示された。また、クロマチン免疫沈降法によりc-myc遺伝子上流におけるPAD4の結合が示され、その領域のヒストンH3がシトルリン化されていた。また、PAD4-/-マウスではヒストンH3のアルギニン残基メチル化が亢進しており、PAD4がc-mycの発現制御に関わることが示唆された。さらにPAD4は、Wnt-β-cateninシグナル経路の下流で作用する転写因子LEF1や、ヒストン脱アセチル化酵素との相互作用を明らかにした。PAD4は、これらタンパク質と複合体を形成しc-mycの遺伝子発現制御に関わることが示唆された。さらに、PAD4-/-マウス骨髄中のLSK細胞特に造血多能性細胞は、WTマウスと比較して増殖が盛んになっており、その割合や絶対数が増加していた。これらのことから、PAD4は骨髄造血多能性細胞においてc-mycの発現を制御し細胞増殖を調節していると考えられる。また、PAD4が骨髄球増多症などの造血系疾患の発症に関わる可能性がある。

  • Research Products

    (2 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] PAD4 regulates proliferation of haematopoietic multipotent cells by controlling c-Myc expression2013

    • Author(s)
      Katsuhiko Nakashima, Satoko Arai, Akari Suzuki, Yuko Nariai, Takeshi Urano, Manabu Nakayama, Osamu Ohara, Ken-ichi Yamamura, Kazuhiko Yamamoto, Toru Miyazaki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: x Pages: x

    • DOI

      10.1038/ncomms2862

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PAD4はc-mycの発現を制御することにより造血多能性細胞の増殖を制御する2012

    • Author(s)
      中島克彦、宮崎徹
    • Organizer
      第85回 日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡県(福岡国際会議場)
    • Year and Date
      20121214-20121216

URL: 

Published: 2014-07-24  

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