Sox2/TBP複合体のクロマチンリモデリング活性と多能性誘導能のメカニズム解析

• 研究課題/領域番号: 17H04044
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 伊藤 敬 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (90306275)
• 研究分担者: 中川 武弥 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (50363502) ; 米田 光宏 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (80508367) ; 今村 優子 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 特任研究員 (50610937)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
• キーワード: クロマチン / SOX2 / TBP / リプログラミング / 遺伝子転写 / エピジェネティクス / リモデリング

研究成果の概要

リプログラミングに重要な因子Sox2が基本転写因子であるTBPと複合体を作ることを明らかにした。SOX2/TBP複合体はクロマチン形成能を有していた。さらにSox2/TBP複合体はRNA Pol II とPol Iのプロモーター領域と転写調節領域のクロマチンをリモデリングしそれらの転写を活性化する。細胞内でSOX2とTBPはRNA Pol II とPol Iのプロモーター領域と転写調節領域に結合し、ノックダウンによりそれらの結合が減弱し、rDNA とOCT3/4の転写が抑制された。これらの結果はSOX2とTBPはRNA Pol II とPol Iの転写に重要な働きをすることを示唆する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Oct3/4, Sox2, Klf4, cMycによる分化細胞から多能性幹細胞へのリプログラミングは再生医学領域への応用が期待され社会的にもインパクトの大きい領域である。実際に細胞核内で引き起こされる現象にはまだまだ未知の部分が多い。今回の実験によりSox2/TBP Complexはクロマチン構造変換能を有することを明らかにし、リプログラミングとエピジェネティクスの接点を明らかにしていく上で重要な発見である。詳細な機能の解明によりリプログラミングを含む再生医学領域に貢献できると考える。

研究成果

• [雑誌論文] miR-222 regulates proliferation of primary mouse hepatocytes in vitro. (2019)
  • 著者名/発表者名: Higashi, M., Yoneda, M., Nakagawa, T., Ikeda, M., and Ito, T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 511 号: 3 ページ: 644-649
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.02.093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancer function regulated by combinations of transcription factors and cofactors (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa Takeya、Yoneda Mitsuhiro、Higashi Miki、Ohkuma Yoshiaki、Ito Takashi
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 23 号: 10 ページ: 808-821
  • DOI: 10.1111/gtc.12634
  • 査読あり
• [雑誌論文] MicroRNA-3662 expression correlates with antiviral drug resistance in adult T-cell leukemia/lymphoma cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasui K, Izumida M, Nakagawa T, Kubo Y, Hayashi H, Ito T, Ikeda H, Matsuyama T
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 833-837
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.04.159
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Defects in centromeric/pericentromeric histone H2A T120 phosphorylation by hBUB1 cause chromosome missegregation producing multinucleated cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Maeda Katsutoshi、Yoneda Mitsuhiro、Nakagawa Takeya、Ikeda Kazuhiro、Higashi Miki、Nakagawa Kaori、Miyakoda Mana、Yui Katsuyuki、Oda Hiroaki、Inoue Satoshi、Ito Takashi
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 23 号: 10 ページ: 828-838
  • DOI: 10.1111/gtc.12630
  • 査読あり
• [雑誌論文] The MAP3K2-ERK5 pathway upregulates cyclin D1 expression through histone H2A (Thr120) phosphorylation by VRK1. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kato, M., Yoneda, M., Takeshima, Y., Amatya, V.J., Higashi, M., Nakagawa, T., and Ito, T.
  • 雑誌名: Acta Medica Nagasakiensia 巻: 62 ページ: 15-26
  • NAID: 130007683941
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromosomal Abnormalities in Human Lymphocytes after Computed Tomography Scan Procedure (2018)
  • 著者名/発表者名: Shi L, Fujioka K, Sakurai-Ozato N, Fukumoto W, Satoh K, Sun J, Awazu A, Tanaka K, Ishida M, Ishida T, Nakano Y, Kihara Y, Hayes CN, Aikata H, Chayama K, Ito T, Awai K, Tashiro S
  • 雑誌名: Radiation Research 巻: 190 号: 4 ページ: 424-432
  • DOI: 10.1667/rr14976.1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mediator cyclin-dependent kinases upregulate transcription of inflammatory genes in cooperation with NF-κB and C/EBPβ on stimulation of Toll-like receptor 9. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, S., Hagihara, T., Horiuchi, Y., Okui, A., Wani, S., Yoshida, T., Inoue, T., Tanaka, A., Ito, T., Hirose, Y., and Ohkuma, Y.
  • 雑誌名: GENES TO CELLS 巻: 22 号: 3 ページ: 265-276
  • DOI: 10.1111/gtc.12475
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Histone H2A Thr 120 phosphorylation results in cancer via up regulation of Cyclin D1 (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ito
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [備考] 長崎大学医学部生化学
  • URL: http://www.med.nagasaki-u.ac.jp/biochem/