2016 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of a methyl-CpG binding protein CIBZ in the regulation of cardiogenesis
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25460368
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
松田 永照 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (00335481)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ES細胞 / BTBジンクフィンガー型転写因子 / 中胚葉 / 心筋細胞 / Brachyury (T) / Mesp1 / 胚様体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ES細胞を用いた分化誘導の研究は、哺乳類の胚発生や分化に関わる遺伝子発現制御機構の解明や再生医療の実現に向けた医学への応用が重要である。転写因子TとMesp1はES細胞から中胚葉、中胚葉から心血管系譜細胞へのそれぞれの分化決定をつかさどるマスター遺伝子である。TとMesp1は転写因子として下流の遺伝子群を制御するカスケードが解明される一方で、自分自身の発現を制御する転写因子の報告が少ないため、その詳細が分かっていない。
我々は転写抑制活性を持つBTBジンクフィンガー型転写因子であるCIBZを同定した。CIBZはES細胞から心筋細胞への分化に関わる以下を示す知見が得られた。
（１）マウスES細胞の三胚葉への分化誘導実験の結果より、ES細胞の分化に伴ってCIBZタンパク質の発現が低下し、CIBZの発現変化はTとMesp1の転写と逆の相関を見出した。（２）CIBZの発現がES細胞の心筋細胞への分化に与える影響を調べるため、CIBZが欠損したES細胞株及びCIBZをES細胞に安定的に過剰発現させた細胞株を用いて、心筋細胞への分化誘導実験を行った。その結果、CIBZの欠損は拍動する心筋細胞の割合が増加することに対して、CIBZの過剰発現は逆の表現型を示した。また、心筋細胞に特異的に発現するcTnIの陽性細胞数がCIBZの欠損ES細胞では上昇したことに対して、CIBZの過剰発現ES細胞では減少した。（３）レポーターアッセイとクロマチン免疫沈降法を用いて解析した結果、CIBZがTとMesp1のプロモーター領域への結合を介して抑制すること、CIBZのジンクフィンガードメインが転写抑制に必須であることを判明した。
以上の結果より、CIBZはTとMesp1の転写を制御する新たな転写因子として、ES細胞の中胚葉と心筋細胞への分化の運命決定に重要な役割を果たすことを示した。
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