神経堤細胞分化・増殖・死の転写因子による制御とその異常

• 研究課題/領域番号: 16590240
• 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: 病態医化学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 幡野 雅彦 千葉大学, バイオメディカル研究センター, 助教授 (20208523)
• 研究分担者: 藤村 理紗 千葉大学, バイオメディカル研究センター, 助手 (30376363) ; 徳久 剛史 千葉大学, 大学院・医学研究院, 教授 (20134364) ; 有馬 雅史 千葉大学, 大学院・医学研究院, 講師 (00202763) ; 坂本 明美 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (90359597)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: Ncx / 神経堤細胞 / Nczf / 標的遺伝子 / 神経細胞死 / 転写抑制因子 / DNA結合 / Hirschsprung病類縁疾患 / Zinc finger protein / DNA結合配列 / 腸管神経節 / 遺伝子欠損マウス / 転写因子 / クロマチン免疫沈降 / ノックアウトマウス

研究概要

Ncxの神経堤細胞の分化・増殖における機能を明らかにする目的で、その標的遺伝子を同定し解析を行った。その結果一つの標的遺伝子Nczfを同定した。NczfはC2H2 type Zing FingerとKRAB domainを含有し全長約22kbで6つのexonを持つ新規遺伝子であり、第1 exonより約500bp上流に4カ所Ncx結合のコンセンサス配列を含む領域が存在した。Nczfの発現をwild typeとNcx KOマウス由来の腸管を用いてそれぞれ定量的RT-PCRで調べたところ、Ncx KOマウスにおいて約3分の1に減少していた。また、Nczfの腸管での発現は胎生14日および生後1週にピークを持ち、Ncxの腸管における発現パターンと相関していた。Nczfタンパクは核内に局在し、speckle patternをとった。In vitroでNczf発現誘導によるアポトーシスによる細胞死がおこることを明らかにした。今後ノックアウトマウスを解析することによりNczfの個体発生や神経堤細胞分化・増殖・細胞死における生理的機能について解析をすすめる予定である。次にNczfの転写制御因子としての機能、および生体内での機能を明らかにすることを目的としレポーターアッセイおよびNczf蛋白が結合するDNAコンセンサス配列を決定した。その結果Nczfは転写抑制因子として機能することが明らかとなった。次にNczfの11個のzinc finger部分とGSTの融合蛋白を作成し(GST-Nczf-ZF)、SAAB法(selection and amplify binding method)を用いてNczfの結合するDNAコンセンサス配列を同定、解析した。その結果8bpのコアを含むコンセンサス配列が決定された。次に選定された配列をもとにEMSA(=electro mobility shift assay)を試行しNczfのzinc fingerとコンセンサス配列の結合を確認した。また得られたNczfコンセンサス配列をゲノム上で検索したところ、ヒトおよびマウスのエンドセリンレセプターBにおいて腸管神経細胞での発現を制御するENSエンハンサーとよばれる領域に複数存在することが明らかとなった。エンドセリンレセプターBはヒトHirschsprung病の原因遺伝子でもあることより、今後NczfによるエンドセリンレセプターB遺伝子発現制御機構の解析およびヒトHirschsprung病およびその類縁疾患(IND)におけるNczfの遺伝子異常などについても研究をすすめていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Pkd1 regulates immortalized proliferation of renal tubular epithelial cells through induction of P53 and activation of JNK. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishio, S., et al.
  • 雑誌名: J. Clin. Invest. 115 ページ: 910-918
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A role for c-Fos/Ap-1 in B lymphocyte terminal differentiation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohkubo, Y., et al.
  • 雑誌名: J. Immunol. 174 ページ: 7703-7710
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Overexpression of Nd1-S, a variant form of new kelch family protein, perturbs the cell cycle progression of fibroblasts. (2005)
  • 著者名/発表者名: Inoue, A., et al.
  • 雑誌名: DNA Cell Biol. 24 ページ: 30-34
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Pkd1 regulates immortalized proliferation of renal tubular epithelial cells through induction ofP53 and activation of JNK. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishio, S., Hatano, M., Nagata, M., Horie, S., Koike, T., Tokuhisa, T., Mochizuki, T.
  • 雑誌名: J.Clin.Invest. 115 ページ: 910-918
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A role for c-Fos/AP-1 in B lymphocyte terminal differentiation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohkubo, Y., Arima, M., Arguni, E., Okada, S., Yamashita, K., Asari, S., Obata, S., Sakamoto, A., Hatano, M., O-Wang, J., Ebara, M., Saisho, H., Tokuhisa, T.
  • 雑誌名: J.Immunol. 174 ページ: 7703-7710
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Overexpression of Nd1-S, a variant form of new kelch family protein, perturbs the cell cycle progression of fibroblasts. (2005)
  • 著者名/発表者名: Inoue, A., Kang, M., Fujimura, L., Takamori, Y., Sasagawa, K., Itoh, H., Tokuhisa, T., Hatano, M.
  • 雑誌名: DNA Cell Biol. 24 ページ: 30-34
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Abnormal erythroid differentiation in neonatal Bcl6-deficient mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Asari, S., et al.
  • 雑誌名: Exp.Hematol. 33 ページ: 26-34
• [雑誌論文] Pkdl regulates immortalized proliferation of renal tubular epithelial cells through induction of P53 and activation of JNK. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishio, S., et al.
  • 雑誌名: J.Clin.Invest. 115 ページ: 910-918
• [雑誌論文] Transcriptional activation of survivin through the NF-kappaB pathway by human T-cell leukemia virus type I tax. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, H., et al.
  • 雑誌名: Int.J.Cancer 115 ページ: 967-974
• [雑誌論文] A role for c-Fos/AP-1 in B lymphocyte terminal differentiation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohkubo, Y., et al.
  • 雑誌名: J.Immunol. 174 ページ: 7703-7710
• [雑誌論文] The pro-atherogenic cytokine interleukin-18 induces CXCL16 expression in rat aortic smooth muscle cells via MyD88, IRAK, TRAF6, c-Src, PI3K, Akt, JNK, and AP-1 signaling (2005)
  • 著者名/発表者名: Chandrasekar, B., et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 26263-26277
• [雑誌論文] Overexpression of Nd1-S, a variant form of newkelch family protein, perturbs the cell cycle progression of fibroblasts. (2005)
  • 著者名/発表者名: Inoue, A., et al.
  • 雑誌名: DNA Cell Biol. 24 ページ: 30-34
• [雑誌論文] Pkd1 regulates immortalized proliferation of renal tubular epithelial cells through p53 induction and JNK activation (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishio et al.
  • 雑誌名: J Clin Invest. (In press)
• [雑誌論文] Overexpression of Nd1-S, a variant form of new kelch family protein, perturbs the cell cycle progression of fibroblasts (2005)
  • 著者名/発表者名: Inoue et al.
  • 雑誌名: DNA and Cell Biol. 24・1 ページ: 30-34
• [雑誌論文] Transcriptional activation of survivin through the NF-kappaB pathway by human T-cell leukemia virus type I tax (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawakami et al.
  • 雑誌名: Int J Cancer (In press)
• [雑誌論文] Acetylcholine-related bowel dysmotility in homozygous mutant NCX/HOX11L.1-deficient (NCX-/-) mice-evidence that acetylcholine is implicated in causing intestinal neuronal dysplasia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yanai, T., et al.
  • 雑誌名: J. Pediatr. Surg. 38 ページ: 927-930
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Protective role of Nd1 in doxorubicin-induced cardiotoxicity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujimura, L., et al.
  • 雑誌名: Cardiovasc. Res. 64 ページ: 315-321
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Role of autophagy during the early neonatal starvation period. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kuma, A., et al.
  • 雑誌名: Nature 432 ページ: 1032-1036
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Acetylcholine-related bowel dysmotility in homozygous mutant NCX/HOX11L.1-deficient (NCX-/-) mice-evidence that acetylcholine is implicated in causing intestinal neuronal dysplasia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yanai T, Kobayashi H, Yamataka A, Lane GJ, Miyano T, Hayakawa T, Satoh K, Kase Y, Hatano M.
  • 雑誌名: J Pediatr Surg. 38 ページ: 927-930
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Protective role of Nd1 in doxorubicin-induced cardiotoxicity. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujimura, L., Matsudo, Y., Kang, M., Takamori, Y., Tokuhisa, T., Hatano, M.
  • 雑誌名: Cardiovasc.Res. 64 ページ: 315-321
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Role of autophagy during the early neonatal starvation period. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kuma, A., Hatano, M., Matsui, M., Yamamoto, A., Nakaya, H., Yoshimori, T., Ohsumi, Y., Tokuhisa, T., Mizushima, N.
  • 雑誌名: Nature 432 ページ: 1032-1036
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Acetylcholine-related bowel dysmotility in homozygous mutant NCX/HOX11L1-deficient (NCX-/-) mice-evidence that acetylcholine is implicated in causing intestinal neuronal dysplasia (2004)
  • 著者名/発表者名: Yanai et al.
  • 雑誌名: J Pediatr Surg. 39・6 ページ: 927-930
• [雑誌論文] The role of autophagy during the early neonatal starvation period (2004)
  • 著者名/発表者名: Kuma et al.
  • 雑誌名: Nature 432・7020 ページ: 1032-1036
• [雑誌論文] Protective role of Nd1 in doxorubicin-induced cardiotoxicity (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujimura et al.
  • 雑誌名: Cardiovasc Res. 64・2 ページ: 315-321
• [図書] Strategies for disease control. (2005)
  • 著者名/発表者名: Arguni, E., et al.
  • 総ページ数: 216
  • 出版者: Elsevier
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より