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ヒストンメチル化酵素Esetによる造血幹細胞制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 15J04258
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field General medical chemistry
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

小出 周平  千葉大学, 医学研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsエピジェネティクス / Eset / Setdb1 / 造血幹細胞 / 白血病幹細胞 / 糖新生 / H3K9me3 / 糖代謝 / H3K9
Outline of Annual Research Achievements

幹細胞は自身が枯渇することなく長期間維持するためには、分化関連遺伝子の転写を抑制し、未分化性を保つ必要がある。これまでに転写抑制性のマークとして知られるヒストンH3K27me3とH2AK119Ubは、どちらも幹細胞の未分化性維持に重要な働きを持つことが報告されてきた。一方、同じく転写抑制性のマークとして知られるH3K9me3は、その修飾酵素Eset (別名Setdb1) のノックアウトマウスが胎生致死であることから、幹細胞における詳細な役割は不明であった。今回、Esetを薬剤誘導的に欠損可能なノックアウトマウスを作成し、造血幹細胞における機能を検証した。
生体においてEsetを欠損させたマウスは、造血幹細胞から骨髄球系前駆細胞にかけて未分化な造血細胞が著減し、速やかに死亡することが明らかとなった。また、Esetを欠損させた造血幹細胞を検証したところ、細胞周期の遅延とアポトーシスの頻度が有意に亢進し、骨髄再構築能が失われていたことが明らかとなった。
Esetを欠損させた造血幹前駆細胞を用いて、RNA-sequence解析とH3K9me3抗体を用いたChIP-sequence解析を行ったところ、糖新生酵素Fbp2が脱抑制し、造血細胞において解糖系が阻害され、ATP産生量が減少していることが明らかとなった。
本研究成果は、造血幹細胞におけるH3K9me3の働きを初めて報告したものであり、血液専門誌Bloodに掲載された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Setdb1 maintains hematopoietic stem and progenitor cells by restricting the ectopic activation of non-hematopoietic genes.2016

    • Author(s)
      Koide S, Oshima M, Takubo K, Yamazaki S, Nitta E, Saraya A, Aoyama K, Kato Y, Miyagi S, Nakajima-Takagi Y, Chiba T, Matsui H, Arai F, Suzuki Y, Kimura H, Nakauchi H, Suda T, Shinkai Y,Iwama A.
    • Journal Title

      Blood

      Volume: 128(5) Issue: 5 Pages: 638-649

    • DOI

      10.1182/blood-2016-01-694810

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Setdb1 is required for the maintenance of hematopoietic stem and progenitor cells2016

    • Author(s)
      小出 周平、田久保 圭誉、仁田 英里子、更屋 敦則、青山 和正、加藤 裕子、宮城 聡、中島 やえ子、松井 啓隆、新井 文用、須田 年生、眞貝 洋一、岩間 厚志.
    • Organizer
      第78回 日本血液学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-10-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Setdb1 maintains hematopoietic stem cells by restricting the ectopic activation of non-hematopoietic genes2016

    • Author(s)
      Koide S.
    • Organizer
      Hematopoietic stem cell researchers symposium at IMS
    • Place of Presentation
      東京大学医科学研究所 (東京都港区)
    • Year and Date
      2016-09-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒストンメチル化酵素Setdb1は造血幹前駆細胞のエネルギー代謝に必須である2015

    • Author(s)
      小出 周平, 田久保 圭誉, 大島 基彦, 宮城 聡, 更屋 敦則, 青山 和正, 王 長山, 松井 啓隆, 木村 宏, 眞貝 洋一, 須田 年生, 岩間 厚志
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Histone methyltransferase Setdb1 regulates energy metabolism in hematopoietic stem and progenitor cells2015

    • Author(s)
      Shuhei Koide, Keiyo Takubo, Motohiko Oshima, Satoru Miyagi, Atsunori Saraya, Changshan Wang, Hirotaka Matsui, Hiroshi Kimura, Yoichi Shinkai, Toshio Suda, Atsushi Iwama
    • Organizer
      ISEH 44th Annual Scientific Meeting
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒストンメチル化酵素Setdb1による造血幹細胞の代謝制御2015

    • Author(s)
      小出 周平
    • Organizer
      第3回がんと代謝研究会
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2015-07-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 血液内科2017

    • Author(s)
      小出周平、岩間厚志.
    • Publisher
      科学評論社
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] アンチ・エイジング医学2016

    • Author(s)
      小出周平、岩間厚志.
    • Total Pages
      132
    • Publisher
      メディカルレビュー
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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