Rbm10 regulates inflammation development via alternative splicing of Dnmt3b, a DNA methyltransferase

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26460574
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 熱海 徹 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 特任助教 (80360478)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上村 大輔 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 講師 (20391922)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 炎症 / DNAメチル化 / 選択性スプライシング

Outline of Annual Research Achievements

本研究は非免疫細胞におけるNFκBシグナルとSTAT3シグナルの同時活性化による炎症性サイトカイン、ケモカインの産生増強機構「炎症回路」におけるRNA結合タンパクであるRBM10の役割を明らかにするものである。shRNAによるRBM10欠損細胞株では炎症アンプの活性化による炎症性サイトカイン、ケモカインの産生、転写が強く抑制されていた。RBM10欠損細胞ではNFκBの転写因子であるp65のプロモーターDNAへの会合、ヒストンH3K9のアセチル化が顕著に抑制されておりクロマチンの状態変化が示唆された。DNAのメチル化は転写のサイレンシングにおける主要な機構であることからでDNAのメチル化について検討を行った。メチル化DNA免疫沈降法を用いたゲノムワイド解析により炎症性サイトカイン、ケモカインのプロモーター領域がRBM10欠損細胞株で顕著にメチル化されていることを発見した。De novo DNAメチル酵素であるDnmt3bは体細胞においては選択性スプライシングによって4種類のmRNAが転写されるが、RBM10欠損細胞株ではDNAメチル化活性を持つアイソフォームであるDnmt3b2の比率が増加していた。一方、DNAメチル化活性を持たないDnmt3b3の比率は減少していた。さらに定常状態においてp65とDnmt3bのリクルートしていること、さらにp65と会合できるDnmt3b のアイソフォームはDnmt3b2,3b3のみであることが明らかにした。さらにメチル化DNA結合タンパクであるMBD2のリクルート、ヘテロクロマチンのマーカーであるヒストンH3K27のトリメチル化が同様に亢進していたことから、RBM10欠損細胞においてはNFκB のプロモーター部位における抑制型のクロマチン構造が活性型のクロマチン構造が対照に対して優位になり、炎症回路の標的因子の転写を抑制していることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Breakpoint cluster region-mediated inflammation is dependent on casein kinase II (2016)
  • Author(s): Meng, J., J-J Jiang, T. Atsumi, H. Bando, Y. Okuyama, L. Sabharwal, I. Nakagawa, H. Higuchi, M. Ota, M. Okawara, R. Ishitani, O. Nureki, D. Higo, Y. Arima, H. Ogura, D. Kamimura and M. Murakami.
  • Journal Title: Jounal of Immunology Volume: 197 Pages: 3111-3119
  • DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.1601082
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Control of chronic inflammation by the inflammation amplifier and gateway reflexes. (2016)
  • Author(s): Ota, M., D. Kamimura, I. Nakagawa, H. Higuchi, Y. Tanaka, M. Fujita, S. Hiratsuka, M. Okawara, K. Murakami, T. Atsumi, Y. Arima and M. Murakami.
  • Journal Title: Advances in Medicine and Biology Volume: 104 Pages: 65-86
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Strong TCR-mediated signals suppress integrated stress responses induced by KDELR1 deficiency in naïve T cells. (2016)
  • Author(s): Kamimura, D. Y. Arima, M. Tsuruoka, J-J Jiang, H. Bando, J. Meng, L. Sabharwal, A. Stofkova, N. Nishikawa, K. Higuchi, H. Ogura, T. Atsumi, M. Murakami.
  • Journal Title: International Immunology Volume: 28 Pages: 117-126
  • DOI: 10.1093/intimm/dxv059
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Serum components mediate inflammation in the joints in a mouse model of reactive arthritis (2016)
  • Author(s): Toru Atsumi, Abhishek Kumar Singh, Daisuke Kamimura, Yasunobu Arima, Takuto Ohki, Yukihiro Sakashita, Naoki Nishikawa, Kotaro Higuchi, Ramnath Misra and Masaaki Murakami
  • Organizer: 第45回日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 沖縄県宜野湾市
  • Year and Date: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [Presentation] 非免疫細胞における炎症増幅機構（炎症回路）制御遺伝子NPK1の機能解析 (2016)
  • Author(s): Toru Atsumi, Hideki Ogura, Jie Meng, Hidenori Bando, Lavannya Sabharwal, Jing-jing Jiang, Chiemi Nakayama, Yasunobu Arima, Daisuke Kamimura and Masaaki Murakami
  • Organizer: 第59回日本リウマチ学会学術集会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2016-04-21 – 2016-04-23
• [Remarks] 北海道大学遺伝子病制御研究所 分子神経免疫学
  • URL: http://www.igm.hokudai.ac.jp/neuroimmune/