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3Dゲノム構造変換がもたらす悪性リンパ腫の進展とその分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K08370
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

宮崎 和子  京都大学, 医生物学研究所, 研究員 (00311811)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードゲノム構造 / 3Dゲノム構造 / がん / 3Dゲノム構造
研究開始時の研究の概要

エンハンサーはプロモーター領域と相互作用し、標的遺伝子の発現を制御することから、クロマチンループを含めたゲノムの3次元(3D)構造制御は、細胞機能にとって非常に重要であると考えられる。一方、癌細胞ではクロマチン制御因子の機能異常が指摘され、正常とは異なる3Dゲノム構造を形成しているが、その意義や分子機構の全容は未解明である。本研究では、3Dゲノム構造の変換が癌特有の遺伝子発現プログラムに寄与するのか、この特有の3Dゲノム構造の形成・維持の分子メカニズムは何か、ということを、独自に作製したリンパ腫発生モデルマウスを活用して解明していく。

研究成果の概要

悪性リンパ腫の自然発症モデルマウス(Id2/Id3 dKO)を用いて、正常細胞および活性化・前癌状態から癌細胞へと進展する過程での遺伝子発現、エピジェネティックな変化およびゲノム構造変換を検定した。前癌状態ではスーパーエンハンサーと呼ばれる標的遺伝子の発現量を増幅するようなエンハンサーの活性化は誘導されていたが、TADやクロマチン分画を含めた3Dゲノム構造の変動は伴っていなかった。一方、細胞の癌化に伴い、エンハンサーの活性などは逆に低下したが、TAD構造やクロマチン分画の変動を含めたゲノム構造は大きく変動しており、特異的な遺伝子発現プログラムが発動すると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、悪性リンパ腫の自然発症モデルマウスを用いることで、正常細胞と癌細胞を比較するのみでなく、正常細胞が活性化・前癌状態からがん細胞へと進展する過程での遺伝子発現制御を解析したものであり、 がん進展のメカニズムの理解につながる社会的意義があると思われる。また、生体内における細胞腫特異的な遺伝子発現制御の理解という学術的に非常に重要な課題の解明に貢献するものである。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] Baylor Institute for Immunology Research(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Hematopoietic cell-derived IL-15 supports NK cell development in scattered and clustered localization within the bone marrow2023

    • 著者名/発表者名
      Abe Shinya、Asahi Takuma、Hara Takahiro、Cui Guangwei、Shimba Akihiro、Tani-ichi Shizue、Yamada Kohei、Miyazaki Kazuko、Miyachi Hitoshi、Kitano Satsuki、Nakamura Naotoshi、Kikuta Junichi、Vandenbon Alexis、Miyazaki Masaki、Yamada Ryo、Ohteki Toshiaki、Ishii Masaru、Sexl Veronika、Nagasawa Takashi、Ikuta Koichi
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 号: 9 ページ: 113127-113127

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.113127

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The E-Id Axis Instructs Adaptive Versus Innate Lineage Cell Fate Choice and Instructs Regulatory T Cell Differentiation2022

    • 著者名/発表者名
      Hidaka Reiko、Miyazaki Kazuko、Miyazaki Masaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.890056

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Interplay Between Chromatin Architecture and Lineage-Specific Transcription Factors and the Regulation of Rag Gene Expression.2021

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki K., Miyazaki M.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology,

      巻: 12

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.659761

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Evolution of Rag Gene Enhancers and Transcription Factor E and Id proteins in the Adaptive Immune System.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa G, Miyazaki K, Ogata H*, Miyazaki M
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 11 ページ: 5888-5888

    • DOI

      10.3390/ijms22115888

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 悪性リンパ腫の進展におけるregulome調節と3Dゲノム構造変容の解析2023

    • 著者名/発表者名
      宮崎和子、宮崎正輝
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Synergistic action between E2A and Notch signal determines the cell fate of T cell versus innate lymphoid cell in the thymus2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎和子
    • 学会等名
      日本免疫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The Synergic Role of E2A and Notch signaling in T cell lineage-specific enhancer regulome2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎和子
    • 学会等名
      日本免疫学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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