がん原遺伝子ＲＡＳの新しい遺伝子サイレンシング機能の解明

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24700951
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 舟山 亮 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20452295)
• Keywords: エピジェネティクス / ヒストン / 発がん / RAS / 転写 / サイレンシング / ｓｈRNA / スクリーニング

Research Abstract

RASシグナルの活性化が引き起こす、Fas遺伝子の転写抑制の分子機構を解明することを目的として研究を遂行した。H24年度には、RASシグナルがFas遺伝子周辺のヒストンH3 K27トリメチル（H3K27me3）修飾量を増加させることを明らかにした。そこで平成25年度には、H3K27me3がFasやその他の遺伝子の転写抑制に果たす役割を解析した。一般にH3K27me3は転写抑制性のヒストン修飾と考えられており、RASシグナルに応答した修飾量の増加が転写の抑制を引き起こしていると予想された。しかしながら、転写抑制される遺伝子のmRNA発現量と、遺伝子周辺のH3K27me3修飾量の経時変化を解析した結果、はじめにmRNA発現量の低下が起きて、その後にH3K27me3修飾量の増加が起きることが分かった。また、遺伝子ノックダウン実験の結果、H3K27me3修飾酵素PRC2はRASシグナルに応答したFas遺伝子の転写抑制に必要でなかった。これらの結果は、H3K27me3修飾は転写抑制を引き起こすのに必要でなく、転写抑制状態の維持またはそのマークとして機能している可能性を示しており、この知見を論文発表した。
一方でFas遺伝子の転写抑制を制御する因子のスクリーニングを行い、制御因子の候補として転写因子Rela、クロマチン結合タンパク質Mbd3およびヒストン修飾酵素Myst4を同定した。このうちRelaとMbd3については、shRNAに非感受性のcDNAを用いたレスキュー実験を行い、cDNAの発現により表現型がレスキューできることを確認した。またMyst4については、MAPKによってリン酸化されるコンセンサスアミノ酸配列をもっており、RAS-MAPKシグナルによりその機能が制御されている可能性が示された。

Research Products

• [Journal Article] RNA sequencing-based identification of aberrant imprinting in cloned mice. (2014)
  • Author(s): Okae, H., Matoba, S., Nagashima, T., Mizutani, E., Inoue, K., Ogonuki, N., Chiba, H., Funayama, R., Tanaka, S., Yaegashi, N., Nakayama, K., Sasaki, H., Ogura, A., Arima, T.
  • Journal Title: Human molecular genetics Volume: 23 Pages: 992-1001
  • DOI: 10.1093/hmg/ddt495
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Illumina社製シークエンサーの特徴と可能性 (2013)
  • Author(s): 中山啓子, 舟山亮
  • Journal Title: 肝胆膵 Volume: 67 Pages: 25-33
  • URL: http://arcmedium.co.jp/publication02.php?a=201307
• [Journal Article] Ras-Induced Changes in H3K27me3 Occur after Those in Transcriptional Activity (2013)
  • Author(s): Hosogane M, Funayama R, Nishida Y, Nagashima T, Nakayama K.
  • Journal Title: PLoS Genet. Volume: 9 Pages: e1003698
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003698.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ChIP-seq解析をはじめる人のために-ENCODEのChIP-seq解析ガイドライン- (2013)
  • Author(s): 舟山亮
  • Journal Title: 実験医学増刊 Volume: 31 Pages: 201-205
• [Journal Article] Exome sequencing identifies a novel TTN mutation in a family with hereditary myopathy with early respiratory failure. (2013)
  • Author(s): Izumi, R., Niihori, T., Aoki, Y., Suzuki, N., Kato, M., Warita, H., Takahashi, T., Tateyama, M., Nagashima, T., Funayama, R., Abe, K., Nakayama, K., Aoki, M. & Matsubara
  • Journal Title: J Hum Genet Volume: 58 Pages: 259-266
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Y-Chromosome-linked B- and NK-cell deficiency in mice. (2013)
  • Author(s): Sun, S., Horino, S., Itoh-Nakadai, A., Kawabe, T., Asao, A., Takahashi, T., So, T., Funayama, R., Kondo, M., Saitsu, H., Matsumoto, N., Nakayama, K., Ishii, N.
  • Journal Title: J. Immunol Volume: 190 Pages: 6209-6220
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1300303
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distinct MicroRNAs Expression Profile in Primary Biliary Cirrhosis and Evaluation of miR 505-3p and miR197-3p as Novel Biomarkers. (2013)
  • Author(s): Ninomiya, M., Kondo, Y., Funayama, R., Nagashima, T., Kogure, T., Kakazu, E., Kimura, O., Ueno, Y., Nakayama, K., Shimosegawa, T.
  • Journal Title: PloS one Volume: 8 Pages: e66086
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0066086.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gain-of-Function Mutations in RIT1 Cause Noonan Syndrome, a RAS/MAPK Pathway Syndrome. (2013)
  • Author(s): Aoki, Y., Niihori, T., Banjo, T., Okamoto, N., Mizuno, S., Kurosawa, K., Ogata, T., Takada, F., Yano, M., Ando, T., Hoshika, T., Barnett, C., Ohashi, H., Kawame, H., Hasegawa, T., Okutani, T., Nagashima, T., Hasegawa, S., Funayama, R., Nagashima, T., et al
  • Journal Title: Am J Hum Genet Volume: 93 Pages: 173-180
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2013.05.021
  • Peer Reviewed
• [Presentation] RAS-MAPK シグナルによる遺伝子発現制御とエピゲノム変化
  • Author(s): 舟山亮
  • Organizer: 疾患エピゲノムコアセンター第1回ミニシンポジウム～未知の生命現象・疾患の解明を目指して～
  • Place of Presentation: 東北大学医学部（宮城県仙台市）
• [Presentation] Ras-MAPKシグナルを介したFas遺伝子の転写抑制機構の解析
  • Author(s): 舟山亮, 細金正樹, 長嶋剛史, 中山啓子
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
• [Presentation] がん遺伝子Rasによる転写変化後のH3K27me3修飾変化
  • Author(s): 細金正樹, 舟山亮, 西田有一郎, 長嶋剛史, 中山啓子
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
• [Presentation] Change of Trimethylation of H3K27 Occurs after Ras-mediated Transcriptional Regulation
  • Author(s): Nakayama, K., Hosogane, M., Funayama, R., Nagashima, T.
  • Organizer: NIH-Tohoku University-JSPS Symposium
  • Place of Presentation: 艮陵会館（宮城県仙台市）
• [Presentation] Comprehensive Analysis of Ras-Mediated Alternative Splicing
  • Author(s): Matsushima, W., Funayama, R., Nagashima, T., Nakayama, K.
  • Organizer: NIH-Tohoku University-JSPS Symposium
  • Place of Presentation: 艮陵会館（宮城県仙台市）