次世代シーケンサーを用いた骨組織のエピジェネティクスと細胞間ネットワークの解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26253075
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田中 栄 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (50282661)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣瀬 旬 東京大学, 医学部附属病院, 特任臨床医 (00456112) ; 門野 夕峰 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (70401065) ; 武冨 修治 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70570018)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 骨代謝学 / エピジェネティクス / 破骨細胞

Outline of Annual Research Achievements

1マウス骨髄細胞を用いて次世代シーケンサーによる解析を行った。マウス骨髄細胞にM-CSFおよびRANKLを作用させて破骨細胞へ分化誘導する際、分化を決定づける転写因子であるNfatc1についてChIP-seqの手法を用いて結合領域を同定し、Nfatc1に発現制御される遺伝子群を解析した。Nfatc1は既知のCtskやAcp5などの破骨細胞分化関連遺伝子のほかにも、非常に多くの遺伝子のプロモーター領域に結合していることが明らかとなった。また、RNA-seqによってmRNAの発現量と比較することにより、Nfatc1のプロモーター領域への結合によって遺伝子発現が抑制される遺伝子の集団が存在することも明らかとなった。
また、Nfatc1の結合領域のゲノム配列を詳細に解析することにより、Nfatc1と協調的に働く転写関連因子を検討した。これによりいくつかの候補転写因子がピックアップされた。in vitroでは、co-IPを行うことによりこれらの候補転写因子のNfatc1との共局在に支持的な結果を得ることができ、in vivoでも解析を進めるためにこれらの転写因子についてコンディショナルノックアウトマウスを作成、飼育中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

次世代シーケンサを用いた実験から得た結果から、新たな破骨細胞分化機構についてのin vivo、in vitroの実験を遂行中であり、おおむね順調に推移していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、Nfatc1に関わる新たな破骨細胞分化関連因子について、その妥当性を検証し、メカニズムを解析すべく、網羅的なゲノム解析と並行して動物実験も行っていく予定である。