新しいエピゲノムとしてのDNAの2次構造による転写調節

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26670171
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 倉橋 浩樹 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 教授 (30243215)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 習慣流産 / エピゲノム / グアニン四重鎖 / アネキシンV / プロモーター / 多型 / 2次構造 / バイサルファイト法

Outline of Annual Research Achievements

DNA２次構造の解析は、ゲノム配列情報に付加的機能を媒介する新しいエピゲノムとして重要である。G-quadruplex (G4)と呼ばれる四重鎖DNAもそのひとつであり、転写、複製、組換えの調節に関係するといわれている。胎盤性抗凝固因子ANXA5遺伝子のプロモーター領域には習慣流産と関連する多型が存在するが、この多型はプロモーター領域にあるG4のコンセンサス配列を変化させる。従って、この多型が四重鎖DNAのできやすさに影響し、ANXA5の発現量が変化した結果としておこる胎盤での凝固亢進状態が習慣流産の原因であるという仮説が成り立つ。本研究では、２年間で、ANXA5のプロモーター多型と四重鎖DNA、遺伝子の発現量との関連を統合的に検討することで、習慣流産の原因を解明しようとするものである。本年度は、生体内で実際にG4構造をとっていることを証明するために、抽出したゲノムDNAに対し、熱変性をさせないでバイサルファイト法をおこない、変換される塩基の割合を調べた。その結果、ANXA5遺伝子のプロモーター領域は、他の場所と比較して、変換率が高かった。この結果から、ANXA5遺伝子のプロモーター領域は、生体内で1本鎖などの2次構造をとっている可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究計画では多くをin vitroでの2次構造を証明することに費やす予定であったが、生体内での2次構造を証明することにバイサルファイト法が応用できるという新たな試みが成功し、期待通りの結果が出た。

Strategy for Future Research Activity

バイサルファイト法によって、ANXA5遺伝子のプロモーター領域の多型、とくに習慣流産と関係があり、アネキシンVの発現を低下させるM2ハプロタイプと、野生型ハプロタイプとの間に、グアニン四重鎖構造のとりやすさに差があるのかどうかを検討したい。ANXA5遺伝子のプロモーター領域の2次構造がANXA5遺伝子の発現を調節しているとした場合、おそらく、2次構造は空間的、時間的制御を受けていると予想される。実際に、組織としてゲノムDNAを抽出した時に、実際にANXA5遺伝子が発現するという作業をしている細胞を含む割合が小さい場合は、期待している、多型によるグアニン四重鎖構造のとりやすさの違いを検出するのは難しいかもしれない。細胞種によって分画してから検討する必要があるかもしれない。

Causes of Carryover

研究計画の変更により、in vitroでのグアニン四重鎖の証明ではなく、in vivoでの証明を中心に解析を行った。そのため、パイロット的な実験が多くなったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

in vivoでのグアニン四重鎖の証明を中心に解析を進めていくが、同じバイサルファイト法を用いて、種々の細胞や組織、種々の条件によって検討を進める。また、in vivoでの1本鎖DNAを証明する別の実験系を試行してゆく（薬物による切断など）。

Research Products

• [Journal Article] Nine-year follow-up in a child with chromosomal integration of human herpesvirus 6 transmitted from an unrelated donor through the Japan Marrow Donor Program (2015)
  • Author(s): Yagasaki H, Shichino H, Shimizu N, Ohye T, Kurahashi H, Yoshikawa T, Takahashi S
  • Journal Title: Transpl Infect Dis Volume: 17 Pages: 160-161
  • DOI: 10.1111/tid.12338
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Age-related decrease of meiotic cohesins in human oocytes (2014)
  • Author(s): Tsutsumi M, Fujiwara R, Nishizawa H, Ito M, Kogo H, Inagaki H, Ohye T, Kato T, Fujii T, Kurahashi H
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Pages: e96710
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0096710
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Dual roles for the telomeric repeats in chromosomally integrated human herpesvirus-6 (2014)
  • Author(s): Ohye T, Inagaki H, Ihira M, Higashimoto Y, Kato K, Oikawa J, Yagasaki H, Niizuma T, Takahashi Y, Kojima S, Yoshikawa T, Kurahashi H
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 4 Pages: 4559
  • DOI: 10.1038/srep04559
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Breakpoint analysis of the recurrent constitutional t(8;22)(q24.13;q11.21) translocation (2014)
  • Author(s): Mishra D, Kato T, Inagaki H, Kosho T, Wakui K, Kido Y, Sakazume S, Taniguchi-Ikeda M, Morisada N, Iijima K, Fukushima Y, Emanuel BS, Kurahashi H
  • Journal Title: Mol Cytogenet Volume: 7 Pages: 55
  • DOI: 10.1186/s13039-014-0055-x
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Signature of backward replication slippage at the copy number variation junction (2014)
  • Author(s): Ohye T, Inagaki H, Ozaki M, Ikeda T, Kurahashi H
  • Journal Title: J Hum Genet Volume: 59 Pages: 247-250
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.20
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Analysis of the t(3;8) of hereditary renal cell carcinoma: A palindrome mediated translocation (2014)
  • Author(s): Kato T, Franconi CP, Sheridan MB, Hacker AM, Inagakai H, Glover TW, Arlt MF, Drabkin HA, Gemmill RM, Kurahashi H, Emanuel BS
  • Journal Title: Cancer Genet Volume: 207 Pages: 133-140
  • DOI: 10.1016/j.cancergen.2014.03.004
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Prevalence of Emanuel syndrome: theoretical frequency and surveillance result (2014)
  • Author(s): Ohye T, Inagaki H, Kato T, Tsutsumi M, Kurahashi H
  • Journal Title: Pediatr Int Volume: 56 Pages: 462-466
  • DOI: 10.1111/ped.12437
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Molecular and virological evidence of viral activation from chromosomally integrated human herpesvirus 6A in a patient with X-linked severe combined immunodeficiency (2014)
  • Author(s): Endo A, Watanabe K, Ohye T, Suzuki K, Matsubara T, Shimizu N, Kurahashi H, Yoshikawa T, Katano H, Inoue N, Imai K, Takagi M, Morio T, Mizutani S
  • Journal Title: Clin Infect Dis Volume: 59 Pages: 545-548
  • DOI: 10.1093/cid/ciu323
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An immunocompetent child with chromosomally integrated human herpesvirus 6B accidentally identified during the care of Mycoplasma pneumoniae infection (2014)
  • Author(s): Oikawa J, Tanaka J, Yoshikawa T, Morita Y, Hishiki H, Ishiwada N, Ohye T, Kurahashi H, Kohno Y
  • Journal Title: J Infect Chemother Volume: 20 Pages: 65-67
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2013.07.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acute eosinophilic pneumonia occurring in a dedicator of cytokinesis 8 (DOCK8) deficient patient (2014)
  • Author(s): Tsuge I, Ito K, Ohye T, Kando N, Kondo Y, Nakajima Y, Inuo C, Kurahashi H, Urisu A
  • Journal Title: Pediatr Pulmonol Volume: 49 Pages: E52-E55
  • DOI: 10.1002/ppul.22814
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pheochromocytoma as the first manifestation of MEN2A with RET mutation S891A: report of a case (2014)
  • Author(s): Hibi Y, Ohye T, Ogawa K, Shimizu Y, Shibata M, Kagawa C, Mizuno Y, Uchino S, Kosugi S, Kurahashi H, Iwase K
  • Journal Title: Surg Today Volume: 44 Pages: 2195-2200
  • DOI: 10.1007/s00595-013-0826-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A MEN2A family with two asymptomatic carriers affected by unilateral renal agenesis (2014)
  • Author(s): Hibi Y, Ohye T, Ogawa K, Shimizu Y, Shibata M, Kagawa C, Mizuno Y, Kurahashi H, Iwase K
  • Journal Title: Endocr J Volume: 61 Pages: 19-23
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serum liver-type fatty acid-binding protein predicts recovery of graft function after kidney transplantation from donors after cardiac death (2014)
  • Author(s): Kawai A, Kusaka M, Kitagawa F, Ishii J, Fukami N, Maruyama T, Sasaki H, Shiroki R, Kurahashi H, Hoshinaga K
  • Journal Title: Clin Transplant Volume: 28 Pages: 749-754
  • DOI: 10.1111/ctr.12375
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Detection of in vivo G-quadruplex structure of the ANXA5 promoter that contributes to the recurrent pregnancy loss (2014)
  • Author(s): Inagaki H, Ota S, Miyamura H, Tsutsumi M, Kato T, Nishizawa H, Yanagihara I, Kurahashi H
  • Organizer: ASHG 2014
  • Place of Presentation: San Diego, CA
  • Year and Date: 2014-10-18 – 2014-10-22
• [Presentation] Two cases of lissencephaly with marked hydrocephalus caused by TUBA1A mutation (2014)
  • Author(s): Ishihara N, Yokoi S, Yamamoto H, Natsume J, Tsutsumi M, Ohye T, Kato M, Saito S, Kurahashi H. Two cases of lissencephaly with marked hydrocephalus caused by TUBA1A mutation
  • Organizer: ASHG 2014
  • Place of Presentation: San Diego, CA
  • Year and Date: 2014-10-18 – 2014-10-22
• [Presentation] EFNB1 mutation found in patients with craniofrontonasal syndrome in a Japanese family (2014)
  • Author(s): Kato H, Okumoto T, Yoshimura Y, Taguchi Y, Sugimoto M, Inagaki H, Kurahashi H
  • Organizer: The 10th Asian Pacific Craniofacial Association Conference
  • Place of Presentation: Adelaide, Australia
  • Year and Date: 2014-10-03 – 2014-10-05
• [Presentation] Cytogenetic analysis of monopronucleated (1PN) zygotes after intracytoplasmic sperm injection and conventional in-vitro fertilization (2014)
  • Author(s): Nishiyama S, Kato T, Kani C, Miyazaki J, Nishizawa H, Ochi M, Fujii T, Kurahashi H
  • Organizer: International Society for Mild Approaches in Assisted Reproduction
  • Place of Presentation: Sydney, Australia
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Presentation] Obstetric complication-associated ANXA5 promoter polymorphisms affect gene expression via G-quadruplex structure in vivo (2014)
  • Author(s): Inagaki H, Ota S, Nishizawa H, Miyamura H, Nakahira K, Suzuki M, Tsutsumi M, Kato T, Nishiyama S, Udagawa Y, Yanagihara I, Kurahashi H
  • Organizer: FASEB SRC, Dynamic DNA Structures in Biology
  • Place of Presentation: Itasca, Illinois
  • Year and Date: 2014-07-20 – 2014-07-25
• [Presentation] Age-related decrease of meiotic cohesins in human oocytes (2014)
  • Author(s): Kurahashi H, Tsutsumi M, Fujiwara R, Nishizawa H, Kogo H, Inagaki H, Ohye T, Kato T, Fujii T
  • Organizer: Eshre 2014
  • Place of Presentation: Munich, Germany
  • Year and Date: 2014-06-29 – 2014-07-02
• [Book] Clinical Genomics: Practical Applications in Adult Patient Care (2014)
  • Author(s): Nisizawa H, Kurahashi H
  • Total Pages: 928
  • Publisher: McGraw-Hill Professional
• [Remarks] 藤田保健衛生大学・総合医科学研究所・分子遺伝学研究部門
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/~genome/mg/
• [Remarks] 藤田保健衛生大学・総合医科学研究所
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/ICMS/
• [Remarks] 藤田保健衛生大学・疾患遺伝子網羅的解析センター
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/~gtac/
• [Remarks] t(11;22)
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/~genome/11&22/