2012 Fiscal Year Annual Research Report
血球分化におけるリジン脱メチル化酵素ＬＳＤ１の機能発現機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Crosstalk of transcriptional control and energy pathways by hub metabolites |
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| Project/Area Number |
24116504
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小林 麻己人 筑波大学, 医学医療系, 講師 (50254941)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | FAD / 血球分化 / 個体発生 / LSD1 / ゼブラフィッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、血球-血管内皮共通前駆細胞におけるLSD1機能の発現機構と、個体発生過程におけるFADやNAD+などの生命素子の量的変動の影響、の解明である。個体レベルでの解析を戦略とし、ゼブラフィッシュの突然変異系統やトランスジェニック系統を用いて行う。特に、これまで研究代表者が開発した造血関連系統を活用する。
本年度は、まず、生命素子と個体発生の制御機構との関係を探るため、ゼブラフィッシュ胚を用いた遺伝子ノックダウン解析を行った。FAD合成酵素であるFAD合成酵素１（Flad1）及びリボフラビンキナーゼ1（Rfk1）の遺伝子ノックダウン解析を行い、造血を始めとする発生過程に特異的な障害が出ることがわかった。このことは、個体発生において、FADが重要な働きを行っていることを示唆する。造血以外では、胴体中軸の形成異常が顕著であった。造血障害の作用点を、マーカー遺伝子の発現解析で探索したところ、Gata1発現が減少しており、赤血球分化が障害をうけていると示唆された。一方、血管内皮前駆細胞マーカーであるfli1aの発現は変動しないことから、FAD合成が影響するのは、当初、予想していた血球-血管内皮の運命決定ではなく、より後期の血球分化の段階であると推測された。
FADなどの生命素子の発生過程における機能は、これまで研究がほとんどなされなかったためよくわからなかったが、本研究の成果により、FAD量の変動が、予想以上に特定局面の発生過程に用する可能性が浮かび上がり、今後の研究の進展が期待される結果となった。
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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
当初計画では、LSD1作用因子の同定から行うことになっていたが、作製したLSD抗体が期待通りには機能しなかったことともあり、次年度計画であったFAD合成酵素の生理機能解析を先にやることにした。FAD合成酵素の遺伝子ノックダウンの成果は、非常に興味深く、これまで注目されなかったFADなどの生命素子の脊椎動物の発生過程における機能が浮かび上がった。この点において、研究成果は達成されたと判断する。モルフォリノオリゴによるノックダウンは解析条件が限定されてしまうので、今後は、遺伝子ノックアウトフィッシュの開発に取り組みたいと考えている。幸い、ゼブラフィッシュにおいては、TALEN法によるノックアウト法がほぼ確立されたので、現在、その準備に取りかかっているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
LSD1作用因子の同定に関しては、上記の通り、難航している。したがって、こちらは準備が整うまで後回しにし、今後は、今年度新たな展開が開けたFAD合成酵素の生理的機能と、LSD1によるEtv2遺伝子の発現制御機構の解明に、集中したいと考えている。また、もう一つの関連生命素子であるNADに関しては、FAD同様に研究を進めるとともに、その関係で、Notchシグナルとの関連性を明らかにする予定である。こちらは、現在、Notch過剰発現型トランスジェニックフィッシュを育成しているところである。FAD及びNADの発生期における生体内動態を明らかにするために、両者に対する特異的抗体の作製も目指しているが、現状は厳しい状況である。他に代替手段がなく、何とか打開したい課題であるので、特殊技能をもつ共同研究先等を探していきたい。
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[Journal Article] Genetic evidence of an evolutionarily conserved role for Nrf2 in the protection against oxidative stress.2012
Author(s)
Mukaigasa, K., Nguyen, L.T.P., Li, L., Nakajima, H., Yamamoto, M. and Kobayashi, M.
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Journal Title
Mol. Cell. Biol.
Volume: 32
Pages: 4455-4461
DOI
Peer Reviewed
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