クロマチン構造変換因子ARIP4による心筋細胞分化制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 16K07254
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 土屋 惠 大阪大学, 生命機能研究科, 特任助教(常勤) (00390691)
• 研究協力者: 竹内 純 ; 小川 英知 ; 平岡 泰
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 心筋分化誘導 / 心筋細胞 / クロマチン変換因子 / クロマチン構造変換 / 心筋緻密化障害 / マウスES細胞 / 発生・分化 / 転写因子 / クロマチン / 発現制御 / 細胞・組織

研究成果の概要

心筋細胞の分化過程においては様々な分化誘導因子の発現を伴うことが知られているが、それらはクロマチン上でエピジェネティックな遺伝子発現制御により厳密に制御されると予想される。本研究ではマウスES細胞の心筋分化過程において、クロマチンリモデリング因子ARIP４が分化誘導因子群の発現や分化の進行に影響を及ぼすことを明らかにした。また発生時期の胎児心臓組織においてARIP4がp62と結合することから、ARIP4のタンパク量およびクロマチンへの結合がp62により制御されていると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究による心筋分化過程の分子レベルでの解明は、心筋再生医療の発展に大きく貢献する。このような、細胞内のエネルギー状態をモニターするエピジェネティックなプロモーター制御の分子メカニズムの解明は、細胞内エネルギー代謝の変化に関わる遺伝子発現制御機構を理解するだけでなく、代謝経路が大きく変化する癌化のメカニズム解明のための極めて重要な手掛かりとなると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] p62/SQSTM1 promotes rapid ubiquitin conjugation to target proteins after endosome rupture during xenophagy (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Megumi、Ogawa Hidesato、Koujin Takako、Mori Chie、Osakada Hiroko、Kobayashi Shouhei、Hiraoka Yasushi、Haraguchi Tokuko
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 8 号: 3 ページ: 470-480
  • DOI: 10.1002/2211-5463.12385
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ad4BP/SF-1 regulates cholesterol synthesis to boost the production of steroids (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Baba, Hiroyuki Otake, Miki Inoue, Tetsuya Sato, Yasuhiro Ishihara, Ju-Yeon Moon, Megumi Tsuchiya, Kanako Miyabayashi, Hidesato Ogawa, Yuichi Shima, Lixiang Wang, Ryuichiro Sato, Takeshi Yamazaki, Mikita Suyama, Masatoshi Nomura, Man Ho Choi, Yasuyuki Ohkawa & Ken-ichirou Morohashi
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 1 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/s42003-018-0020-z
  • NAID: 120006799378
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ess2 bridges transcriptional regulators and spliceosomal complexes via distinct interacting domains (2018)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Takada, Megumi Tsuchiya, Kaori Yanaka, Shinya, Hidano, Sayuri Takahashi, Takashi Kobayashi, Hidesato Ogawa, Sinichi Nakagawa, Makoto Makishima
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 497 号: 2 ページ: 597-604
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.02.110
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A protein preparation method for the high-throughput identification of proteins interacting with a nuclear cofactor using LC-MS/MS analysis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya M, Karim M. R, Matsumoto T, *Ogawa H, *Taniguchi H
  • 雑誌名: J. Vis. Exp 巻: 119 号: 119
  • DOI: 10.3791/55077
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Lysosomal activity maintains glycolysis and cyclin E1 expression by mediating Ad4BP/SF-1 stability for proper steroidogenic cell growth (2017)
  • 著者名/発表者名: Syu JS, Baba T, Huang JY, Ogawa H, Hsieh CH, Hu JX, Chen TY, Lin TC, Tsuchiya M, Morohashi K, Huang BM, Lu FI
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 240-240
  • DOI: 10.1038/s41598-017-00393-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Expression analysis of Baf60c during heart regeneration in axolotls and neonatal mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura R, Koshiba-T K, Tsuchiya M, Kojima M, Ogawa H, and Takeuchi-K J
  • 雑誌名: Development Growth and Differentiation 巻: 58 号: 4 ページ: 367-382
  • DOI: 10.1111/dgd.12281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depletion of autophagy receptor p62/SQSTM1 enhances the efficiency of gene delivery in mammalian cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya M, Ogawa H, Koujin T, Kobayashi S, Mori C, Hiraoka Y, Haraguchi T.
  • 雑誌名: FEBS letters. 巻: 590 号: 16 ページ: 2671-2680
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12262
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Depletion of autophagy receptor p62/SQSTM1 enhances the efficiency of gene delivery in mammalian cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Hidesato Ogawa, Megumi Tsuchiya, Takako Koujin, Chie Mori, Hiroko Osakada, Kento Watanabe, Shouhei Kobayashi, Yasushi Hiraoka, Tokuko Haraguchi
  • 学会等名: 第70回細胞生物第51回発生生物合同大会
• [学会発表] オートファジーレセプターp62/SQSTM1 を標的とした効果的な遺伝子導入法の確立 (2018)
  • 著者名/発表者名: 土屋 惠, 小川英知, 渡邊 賢人,荒神 尚子, 小林 昇平, 森 知栄, 小坂田 裕子, 平岡 泰, 原口 徳子
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Depletion of autophagy receptor p62/SQSTM1 enhances the efficiency of gene delivery in mammalian cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidesato Ogawa, Megumi Tsuchiya, Takako Koujin, Shouhei Kobayashi, Chie Mori, Yasushi Hiraoka, Tokuko Haraguchi
  • 学会等名: 第69回日本細胞生物学会大会
• [学会発表] Depletion of autophagy receptor p62/SQSTM1 enhances the efficiency of gene delivery in mammalian cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Megumi Tsuchiya, Hidesato Ogawa, Takako Koujin, Shouhei Kobayashi, Chie Mori, Hiroko Osakada, Yasushi Hiraoka, Tokuko Haraguchi
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [学会発表] オートファジーレセプターp62/SQSTM1 の細胞内タ ン パク質量の調節による効果的な遺伝子導入法の確立 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土屋 惠, 小川 英知, 荒神 尚子, 小林 昇平 , 森 知栄 , 平岡 泰, 原口 徳子
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 横浜市
  • 年月日: 2016-11-30
• [備考] 大阪大学大学院生命機能研究科細胞核ダイナミクス研究室ホームページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/hiraoka/index.html