2013 Fiscal Year Annual Research Report
炎症性刺激で誘導される転写ファクトリーの機能解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Integral understanding of the mechanism of transcription cycle through quantitative, high-resolution approaches |
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| Project/Area Number |
25118505
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
和田 洋一郎 東京大学, アイソトープ総合センター, 教授 (10322033)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 転写 / 炎症性刺激 / 血管内皮細胞 |
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| Research Abstract |
転写複合体（転写ファクトリー）という概念は、英国のCookらによって1970年代に提唱されたが、その実体については明らかになっていない点が多い。酵母では2012年にKageyらによってMediator complexという巨大な複合装置が報告されており、我々も対象とする哺乳動物において、転写複合体の存在を示唆する“転写の波”を報告（和田＆大田ら、PNAS, 2009, Science, Editor’s choice, 2009）し、実際、転写活性に基づいて同様の複合体の候補蛋白の一部を同定したり、刺激に応じて同時に転写促進するだけでなく、miRNAのホスト遺伝子とターゲット遺伝子を含むファクトリーの存在を報告(Papantonis & Kohroら、EMBO J, 2012)するなど、その実体の解明を目指してきた。その結果、転写ファクトリーは複数の遺伝子群を同時に転写するため、クロマチン相互作用を引き起こすこと、またそれによって転写サイクルにおけるクロマチン構造が大きく変動することが明らかになりつつある。そこで、本領域では、ヒト細胞の転写サイクルにおける転写複合体の役割を明らかにする為、活性型RNAポリメレースII（Pol II）抗体を用いた網羅的クロマチン相互作用解析によって、転写複合体を介したクロマチン構造変化の観察を行った。その結果、無刺激状態と炎症刺激状態におけるヒト血管内皮細胞におけるPol IIを介した網羅的な相互作用を観察することに成功した。
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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
本研究課題によって明らかになったクロマチン相互作用の結果に基づき、KLF4遺伝子領域については薬剤刺激によって相互作用が変動することを3D-FISH等複数の方法によって確認することができた。もう一つの特定のモチーフであるANGPTL4遺伝子領域においては、低酸素刺激とPPARリガンド刺激において相乗的な誘導効果がクロマチン立体構造変化を介して実現されていることを明らかにし、それぞれ個別に報告した。
本研究課題は、別記するとおり３つの目標を掲げてスタートしている。そのうち現在までに活性型RNAポリメレースII抗体を用いた、内皮細胞における網羅的クロマチン相互作用解析はおおよその目標を達成し、経時的変化を観察するに至った。蛋白解析部分については、免疫沈降と質量分析法によって、RNAポリメレースIIサブファミリー群と同時にこれに結合する可能性がある一群のタンパク質を抽出しており、今後その妥当性の検討が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題においては、転写複合体を介したクロマチン相互作用解析を行った後、転写複合体の構成要素を免疫沈降産物のプロテオーム解析によって同定すること、さらに転写サイクルの各ステップにおける転写ファクトリーの挙動を詳細に観察することを当初目的として掲げた。しかしながら、複合体同定に当たって重要な役割を果たす活性型RNAポリメレースII抗体の活性が低下したため、報告書作成時点で再免疫、再スクリーニングを実施しており、抗体使用再開が今年度後半にいたる可能性がある。また、活性型RNAポリメレースII抗体による複合体解析では、クロマチン相互作用に直接関与していないコンポーネントも混入する可能性がある。そこで、本研究課題蛋白解析部分のバックアッププランとして、転写サイクル領域の他の研究チームと協力し、相互作用の起点となるゲノム上の特定領域に結合する手法の導入する予定である。これによって本研究課題において、転写サイクルにおける複合体を介したクロマチン構造変化とこれを担う複合体の同定を目指す。
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[Journal Article] Cross-enhancement of ANGPTL4 transcription by HIF1 alpha and PPAR beta/delta is the result of the conformational proximity of two response elements.2014
Author(s)
Inoue T, Kohro T, Tanaka T, Kanki Y, Li G, Poh HM, Mimura I, Kobayashi M, Taguchi A, Maejima T, Suehiro JI, Sugiyama A, Kaneki K, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Yamamoto S, Tsutsumi S, Fujita T, Ruan X, Aburatani H, Nangaku M, Ruan Y, Kodama T, *Wada Y
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Journal Title
Genome Biol.
Volume: 15
Pages: R63
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Direct Evidence for Pitavastatin Induced Chromatin Structure Change in the KLF4 Gene in Endothelial Cells.2014
Author(s)
Maejima T, Inoue T, Kanki Y, Kohro T, Li G, Ohta Y, Kimura H, Kobayashi K, Taguchi A, Tsutsumi S, Iwanari H, Yamamoto S, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Poh HM, Yamamoto K, Kawamura T, Sugiyama A, Nozaki N, Aburatani H, Nangaku M, Ruan X, Tanabe H, Ruan T, Ihara S, Endo A, Kodama T, *Wada Y （他12名）
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Journal Title
PLoS One
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed
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[Journal Article] Long noncoding RNA NEAT1-dependent SFPQ relocation between nuclear body paraspeckle and promoter mediates IL8 expression in response to immune stimuli.2014
Author(s)
Imamura K, Imamachi N, Akizuki G, Kumakura M, Kawaguchi A. Nagata K, Kato A, Kawaguchi Y, Sato H, Yoneda M, Kai C, Yada T, Suzuki Y, Yamada T, Ozawa T, Kaneki K, Inoue T, Kobayashi M, Kodama T, Wada Y, Sekimizu K and Akimitsu N
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Journal Title
Mol. Cel
Volume: 53
Pages: 393-406
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Inhibition of histone demethylase JMJD1A improves anti-angiogenic therapy and reduces tumor-associated macrophages.2013
Author(s)
Osawa T, Tsuchida R, Muramatsu M, Shimamura T, Wang F, Suehiro J, Kanki Y, Wada Y, Yuasa Y, Aburatani H, Miyano S, Minami T, Kodama T, Shibuya M
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Journal Title
Cancer Res.
Volume: 73
Pages: 3019-28
DOI
Peer Reviewed
