2016 Fiscal Year Annual Research Report
ヘッジホッグシグナルによる骨格系細胞運命決定におけるエピゲノム・転写ダイナミクス
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26713054
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大庭 伸介 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20466733)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヘッジホッグ / 骨形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、ヘッジホッグ（Hedgehog-Hh）シグナル誘導性の骨形成性細胞への運命決定における、Hhシグナル下流の転写因子Gliのゲノム標的を明らかにすることを目指した。マウス胚性幹細胞（ES細胞）の骨芽細胞分化系（Stem Cell Reports, 2014）を用いて、Gli-Biotin-FLAGノックインES細胞を培養し、骨芽細胞への分化を誘導した。本培養系では、まず5日間の培養で中胚葉系へ分化させ、その後骨芽細胞前駆細胞を誘導する。上記のノックインES細胞の培養においても培養5日目までに中胚葉への分化が認められ、培養12日目に骨形成性転写因子Runx2とHhシグナル標的遺伝子Ptch1の発現上昇を確認できたことから、培養12日目がHh誘導性の運命決定が起こるポイントであると考えられた。そこで、まずGli-Biotin-FLAGノックインES細胞の培養系において、培養12日目においてクロマチンを回収し、FLAG抗体を用いたChIPと次世代シーケンサーを用いたChIP DNAの配列解析（ChIP-seq）を行った。その結果、Gliのゲノム上の結合領域として約1000領域を同定した。得られた領域に対して、GREAT（Genomic Regions Enrichment of Annotation tool）解析を行ったところ、Gli結合領域の大部分が遺伝子から5 kb以上離れて存在していた。以上より、Gliのゲノム標的の主体はエンハンサー領域であることが示唆された。この中で、運命決定前後でGliの結合が変化する領域の同定を試みている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年までに取得したRNA-seqデータに加え、GliのChIP-seqデータの取得に成功し、そのバイオインフォマティクス解析により新たな知見を得た。さらに、本研究の目的である運命決定前後でGliの結合が変化する領域の同定への道筋を得つつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
バイオインフォマティクス解析を継続し、Gliによる転写ダイナミクスと遺伝子制御ネットワークのモデルを構築し、その検証を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
ゲノムワイドデータ取得後にバイオインフォマティクス解析が主体となり、実験試薬や実験器具の購入にかかる費用が抑えられたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H28年度までに得られた結果の再現実験のための物品費、及び学会における成果発表と論文の作成・投稿のための費用に使用する。
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