エピジェネティクスを利用したステロイドホルモン産生細胞分化誘導技術の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25861481
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 河邉 真也 福井大学, 医学部, 助教 (60579415)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: LRH-1 / SF-1 / 卵巣顆粒膜細胞 / 黄体ホルモン / 黄体化

Outline of Annual Research Achievements

前年度までに、卵巣型LRH-1のプロモーター活性は、転写共役因子PGC-1α、転写因子SF-1およびSpファミリーが協調的に制御していることを明らかにした。卵巣顆粒膜細胞における転写因子LRH-1の転写制御機構の全容解明に向けて、卵巣特異的な遠位エンハンサー領域の同定を試みた。まず、卵巣型LRH-1の保存性を検討するために、ラット、マウス、ラビットの卵巣において発現しているLRH-1の転写開始点を決定した。その結果、全ての種においてヒトと同様に卵巣特異的な新規転写開始点が存在することが明らかとなり、卵巣型LRH-1は哺乳類に広く保存されていることが示唆された。そこで、イントロン領域において、哺乳類間で高度に保存されている領域を７箇所選別した（領域A-G：各々約1kb）。この遠位エンハンサー候補領域A-GとLRH-1の卵巣型プロモーターとをつなげ、KGN細胞においてレポーターアッセイを行った。その結果、プロモーター活性を顕著に増強する領域として領域D（約1.4 kb）を同定した。また、領域Dは核内受容体の転写共役因子PGC-1αに応答し、プロモーター活性を更に数倍増強した。
ヒト黄体においては転写因子SF-1の発現が減衰することが報告されているが、LRH-1発現の維持がどのように制御されているか明らかではない。そこで、Spファミリーが欠失しているSL2細胞を用いてレポーターアッセイを行った。Spファミリーと卵巣型LRH-1を共発現させることにより、SF-1存在下と同等レベルにまで卵巣特異的LRH-1プロモーター活性の増強が認められた。このことから、ヒト黄体においては、LRH-1が自らの転写活性を正に制御するオートレギュレーションが働いていることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度は、卵巣型LRH-1の遠位エンハンサー領域を同定し、PGC-1αへの応答性も明らかにした。また、黄体化に伴うLRH-1の発現レベルの維持において、LRH-1自身によるオートレギュレーションが重要であることを示した。卵巣特異的なLRH-1の発現制御機構の解明は、黄体化の分子レベルでの解明につながり、LRH-1を用いた幹細胞からステロイドホルモン産生細胞への分化誘導技術の開発に重要な知見を与える。このことから、現在までの達成度はおおむね順調に進展しているものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

エンハンサー領域においてPGC-1αと協調的に働く転写因子の同定を行う。また、プロモーター領域とエンハンサー領域におけるエピジェネティックな変化を、LRH-1が発現している臓器（卵巣、肝臓）と発現していない他の臓器で比較することにより、卵巣特異的なLRH-1の発現制御機構を明らかにする。組織から抽出したゲノムDNAをバイサルファイト処理し、ゲノムDNA上のメチル化の変化を捉える。ChIP法により、ヒストン修飾の変化を明らかにする。

Research Products

• [Journal Article] Identification of novel steroidogenic factor 1 (SF-1)-target genes and components of the SF-1 nuclear complex (2015)
  • Author(s): Mizutani, T., Kawabe, S., Ishikane, S., Imamichi, Y., Umezawa, A., Miyamoto, K.
  • Journal Title: Molecular and Cellular Endocrinology Volume: 408 Pages: 133-137
  • DOI: 10.1016/j.mce.2014.11.019
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] C/EBPβ (CCAAT/enhancer-binding protein β ) mediates progesterone production through transcriptional regulation in co-operation with SF-1 (steroidogenic factor-1 ) (2014)
  • Author(s): Mizutani, T., Ju, Y., Imamichi, Y., Osaki, T., Yazawa, T., Kawabe, S., Ishikane, S., Matsumura, T., Kanno, M., Kamiki, Y., Kimura, K., Minamino, N., Miyamoto, K.
  • Journal Title: Biochem. J. Volume: 460 Pages: 459-471
  • DOI: 10.1042/BJ20131522
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Sex-determining region Y-box 2 and GA-binding proteins regulate the transcription of liver receptor homolog-1 in early embryonic cells (2014)
  • Author(s): Kanno, M., Yazawa, T., Kawabe, S., Imamichi, Y., Usami, Y., Ju, Y., Matsumura, T., Mizutani, T., Fujieda, S., Miyamoto, K.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Acta. Volume: 1839(5) Pages: 406-414
  • DOI: 10.1016/j.bbagrm.2014.03.016
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 心房性ナトリウム利尿ペプチドのアンジオテンシンIIによるメラノーマ血行性肺転移増悪化に対する抑制作用 (2015)
  • Author(s): 石兼 真, 水谷哲也, 細田洋司, 徳留 健, 野尻 崇, 三浦浩一, 木村 亨, 秋武義治, 河邉真也, 今道力敬, 宮里幹也, 寒川賢治, 宮本 薫
  • Organizer: 日本薬学会 第135年会
  • Place of Presentation: 兵庫医療大学（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [Presentation] 心房性ナトリウム利尿ペプチドはアンジオテンシンIIにより増悪するメラノーマ血行性肺転移を抑制する (2015)
  • Author(s): 石兼 真, 水谷哲也, 細田洋司, 徳留 健, 野尻 崇, 三浦浩一, 木村 亨, 秋武義治, 河邉真也, 今道力敬, 宮里幹也, 寒川賢治, 宮本 薫
  • Organizer: 第88回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [Presentation] 11-ケトテストステロンはエストロゲン変換を受けないアンドロゲンとして機能する (2015)
  • Author(s): 今道力敬, 矢澤隆志, 河邉真也, 石兼 真, 向井邦晃, 折坂 誠, 水谷哲也, 宮本 薫
  • Organizer: 第19回日本生殖内分泌学会学術集会
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2015-01-10 – 2015-01-10
• [Presentation] SF-1とC/EBPβによるステロイドホルモン産生調節機構 (2014)
  • Author(s): 水谷哲也、河邉真也、石兼 真、今道力敬、宮本 薫
  • Organizer: 平成26年度日本動物学会中部支部大会
  • Place of Presentation: のと勤労プラザ（石川県鳳珠郡）
  • Year and Date: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [Presentation] 潮間帯を生き抜くマガキの空気曝露耐性機構 (2014)
  • Author(s): 河邉真也
  • Organizer: 平成26年度日本動物学会中部支部大会
  • Place of Presentation: のと勤労プラザ（石川県鳳珠郡）
  • Year and Date: 2014-11-22 – 2014-11-24
  • Invited
• [Presentation] ヒト子宮肉腫の肺転移モデルマウスの確立 (2014)
  • Author(s): 河邉真也, 水谷哲也, 石兼 真, 宮本 薫, 吉田好雄
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] ANPは血管内皮細胞における癌細胞の接着制御を介してアンジオテンシンII誘発メラノーマ肺転移を抑制する (2014)
  • Author(s): 石兼 真, 水谷哲也, 河邉真也, 宮本 薫
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Atrial natriuretic peptide attenuates pulmonary metastasis enhanced by angiotensin II through regulation of tumor-cell adhesion to vascular endothelial cells (2014)
  • Author(s): Ishikane, S., Mizutani, T., Hosoda, H., Tokudome, T., Nojiri, T., Kimura, T., Miura, K., Kawabe, S., Imamichi, Y., Miyazato, M., Kangawa, K., Miyamoto, K.
  • Organizer: The Conference on Bioactive Peptides for Cell-Cell Communication 2014
  • Place of Presentation: ホテルグランディア京都（京都府下京区）
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Presentation] C/EBPβによるCYP11A1の新たな転写調節機構 (2014)
  • Author(s): 水谷哲也, 今道力敬, 河邉真也, 石兼 真, 宮本 薫
  • Organizer: 第32回内分泌代謝学サマーセミナー
  • Place of Presentation: 冨士レークホテル（山梨県南都留郡）
  • Year and Date: 2014-07-10 – 2014-07-12
• [Presentation] Steroidogenic Factor 1 (SF-1) and C/EBPβ cooperatively regulate progesterone production (2014)
  • Author(s): Mizutani, T., Imamichi, Y., Kawabe, S., Ishikane, S., Osaki, T., Minamino, N., Miyamoto, K.
  • Organizer: 16th International Congress of Endocrinology. The Endocrine Society's 96th Annual Meeting & EXPO 2014
  • Place of Presentation: McCormic Place(米国・シカゴ）
  • Year and Date: 2014-06-21 – 2014-06-24
• [Presentation] SF-1複合体構成因子の同定とプロゲステロン産生に対する役割 (2014)
  • Author(s): 水谷哲也, 今道力敬, 河邉真也, 尾崎 司, 南野直人, 宮本 薫
  • Organizer: 第87回日本内分泌学会学術総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡市博多区）
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-26
• [Presentation] ヒト生殖腺におけるHSD11B2の役割 (2014)
  • Author(s): 今道力敬, 矢澤隆志, 河邉真也, 向井邦晃, 折坂 誠, 水谷哲也, 宮本 薫
  • Organizer: 第87回日本内分泌学会学術総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡市博多区）
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-26
• [Patent(Industrial Property Rights)] 子宮肉腫転移モデル (2014)
  • Inventor(s): 吉田好雄、河邉真也、水谷哲也、宮本 薫、石兼 真、清野 泰
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人 福井大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 特願2014-149007
  • Filing Date: 2014-07-22