心筋細胞系列の決定機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15590738
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 循環器内科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田中 誠 京都大学, 医学研究科, 助教授 (00271007)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 心筋細胞 / 発生 / 分化 / 再生

研究概要

本研究は、発生の初期段階から心筋細胞に特異的に発現している転写因子Nkx2.5のプロモーター領域を解析し、Nkx2.5の上流因子を同定することにより、心筋細胞系列を決定する機構を解明することを目的としている。われわれはNkx2.5の上流60kbをBACライブラリーより分離し、約70種類のレポーターコンストラクトを作製した。培養心筋細胞を用いたin vitroの系でそれらのコンストラクトの活性を調べたところ、6箇所レポーター活性の強い領域を見いだした。これらは心臓線維芽細胞やCOS細胞ではまったく活性がなく、in vitroの系では心筋細胞特異性があると考えられた。この6種類のDNAフラグメントをLacZレポーターコンストラクトに組み込み、トランスジェニックマウスを作製して、in vivoでの活性を調べた。その結果、3種類のDNAフラグメントがin vivoでも心筋細胞でプロモーター活性を示した。中でも特に上流5,2kb〜6,4kbのフラグメントはcardiac crescentからstraight heart tubeの時期に心筋細胞に強い活性を認めた。この部位のDNA配列を調べたところ、tandemに並ぶSmad結合部位を認め、その部分を取り除くと、in vitroでのレポーター活性は有意に低下した。これはBMPなどのSmadを介するシグナルがNkx2.5の初期発現に必須であり、心筋細胞系列の決定機構に関与していることを示唆する結果であった。これをin vivoの系で確認することを現在実施中である。さらに、Smad結合部位以外に強い活性を示す部位が1箇所あり、DNA配列を調べたところ、既知のコンセンサス配列が含まれていなかったので、いくつかのベイトを作製し、心筋細胞系列決定に関わる新規分子同定に向けて、yeast one-hybrid法にて未知の結合蛋白を検索中である。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of the novel Snai-related zinc-finger transcription factor gene Smuc during mouse development. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhuge Xin
  • 雑誌名: Int J Mol Med. 15 ページ: 945-948
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] CXCL16 is a novel angiogenic factor for human umbilical vein endothelial cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhuge Xin
  • 雑誌名: Biochem Blophys Res Commun 331 ページ: 1295-1300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of the novel Snai-related zinc-finger transcription factor gene Smuc during mouse development. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhuge X, Kataoka H, Tanaka M, Murayama T, Kawamoto T, Sano H, Togi K, Yamauchi R, Ueda Y, Xu Y, Nishikawa S, Kita T, Yokode M
  • 雑誌名: Int J Mol Med. 15 ページ: 945-948
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] CXCL16 is a novel angiogenic factor for human umbilical vein endothelial cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhuge X, Murayama T, Arai H, Yamauchi R, Tanaka M, Shimaoka T, Yonehara S, Kume N, Yokode M, Kita T
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 331 ページ: 1295-1300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Up-regulation of SR-PSOX/CXCL16 and recruitment of CD8^+ T cells in cardiac valves during inflammatory valvular heart disease. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ryoko Yamauchi
  • 雑誌名: Arterioscler.Thromb.Vase.Biol. 24 ページ: 282-287
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Role of Hand1/eHAND in the dorso-ventral patterning and interventricular septum formation in the embryonic heart. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kiyonori Togi
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24 ページ: 4627-4635
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Critical roles of CXC chemokine ligand 16/ SR-PSOX in the pathogenesis of both acute and adoptive transfer experimental autoimmune encephalomyelitis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Noriko Fukumoto
  • 雑誌名: J.Immunol. 173 ページ: 1620-1627
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nkx2.5 mutation causes anatomic hypoplasia of the cardiac conduction system. (2004)
  • 著者名/発表者名: Patrick Jay
  • 雑誌名: J.Clin.Invest. 113 ページ: 1130-1137
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Role of HAND1/eHAND in the dorso-ventral patterning and interventricular septum formation in the embryonic heart. (2004)
  • 著者名/発表者名: Togi K, Kawamoto T, Yamauchi R, Yoshida Y, Kita T, Tanaka M
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24 ページ: 4627-4635
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Up-regulation of SR-PSOX/CXCL16 and recruitment of CD8^+ T cells in cardiac valves during inflammatory valvular heart disease. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi R, Tanaka M, Kume N, Minami M, Kawamoto T, Togi K, Shimaoka T, Takahashi S, Yamaguchi J, Nishina T, Kitaichi M, Komeda M, Manabe T, Yonehara S, Kita T.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol 24 ページ: 282-287
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nkx2.5 mutation causes anatomic hypoplasia of the cardiac conduction system. (2004)
  • 著者名/発表者名: Jay PY, Harris BS, Maguire CT, Buerger A, Wakimoto H, Tanaka M, Kuperschmidt S, Roden DM, Schultheiss TM, O'Brien TX, Gourdie RG, Berul CI, Izumo S.
  • 雑誌名: J.Clin.Invest. 113 ページ: 1130-1137
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Critical roles of CXC chemokine ligand 16/SR-PSOX in the pathogenesis of both acute and adoptive transfer experimental autoimmune encephalomyelitis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fukumoto N, Shimaoka T, Fujimura H, Sakoda S, Tanaka M, Kita T, Yonehara S
  • 雑誌名: J.Immunol. 173 ページ: 1620-1627
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Up-regulation of SR-PSOX/CXCL16 and recruitment of CD8^+ T cells in cardiac valves during inflammatory valvular heart disease. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ryoko Yamauchi
  • 雑誌名: Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol. 24 ページ: 282-287
• [文献書誌] Kiyonori Togi: "A role of HAND1/eHAND in the dorso-ventral patterning and interventricular septum formation in the embryonic heart"Mol.Cell.Biol.. (in press).
• [文献書誌] Ryoko Yamauchi: "Up-regulation of SR-PSOX/CXCL16 and recruitment of CD8^+ T cells in cardiac valves during inflammatory valvular heart disease"Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24. 282-287 (2004)