心臓形態形成時の細胞増殖・分化転換機構に対するポリコーム遺伝子群の機能解析

• 研究課題/領域番号: 24591595
• 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: 小児科学
• 研究機関: 独立行政法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 白井 学 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (70294121)
• 連携研究者: 森崎 隆幸 国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (30174410) ; 森崎 裕子 国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (40311451) ; 本多 賢彦 国立循環器病研究センター, 研究所, 室員 (10455545)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: ポリコーム遺伝子群 / 心臓発生 / 心不全 / ポリコーム遺伝子 / 心臓形態形成 / 発生医学

研究成果の概要

心臓前駆細胞の細胞増殖・分化の転換機構にポリコーム遺伝子群が関与するか明らかにするために、Pcgf5ノックアウトマウスを作成し、その表現型を解析した。その結果、ホモ個体は野生型よりも小さいものの正常に成長し、生殖能力も維持していた。しかし、生後1年付近でホモ個体のみが死亡し、その多くが心拡張、線維化を伴った心不全症状を示していた。生後12ヶ月のホモ個体において左室駆出率の減少、心拡張、胎仔期及び心不全時に特有な遺伝子群、Nppa/ANP、Acta1/αSK、Myh7/βMHCの発現上昇が確認された。以上の結果から、Pcgf5は成熟心筋細胞の機能維持に重要であることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Transcription of the Geminin gene is regulated by a negative-feedback loop. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Saeki, K., Yasunaga, S., Kurogi. T., Suzuki-Takedachi, K., Shirai, M., Mihara K., Yoshida, K., Voncken J. W, Ohtsubo, M. & Takihara Y.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cel 巻: 25(8) 号: 8 ページ: 1374-1383
  • DOI: 10.1091/mbc.e13-09-0534
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Scmh1 has E3 ubiquitin ligase activity for Geminin and histone H2A and regulates Geminin stability directly or indirectly via transcription repression of Hoxa9 and Hoxb4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga, S., Ohtsubo, M., Ohno, Y., Saeki, K., Kurogi. T., Tanaka-Okamoto, M., Ishizaki, H., Shirai, M., Mihara, K., Brock, H. W., Miyoshi, J. & Takihara Y
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 巻: 33(4) 号: 4 ページ: 644-660
  • DOI: 10.1128/mcb.00974-12
  • 査読あり
• [学会発表] Functional roles of Polycomb ring finger 5 (Pcgf5) in the heart of adult mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shirai, M., Otani, K., Tsuchimochi, H., Takihara, Y., and Morisaki, T.
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市西区みなとみらい1-1-1 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Pcgf5 contributes to PRC1 (Polycomb repressive complex 1) in developing cardiac cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shirai, M., Takihara, Y., Morisaki, T.
  • 学会等名: The 7th TAKAO International Symposium on Etiology and Morphogenesis of Congenital Heart Disease
  • 発表場所: 東京都渋谷区代々木神園町3-1 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 招待講演
• [学会発表] Functional analysis of Pcgf5 (Polycomb ring finger 5) in the developing hearts. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shirai, M., Takihara, Y., Morisaki, T.
  • 学会等名: 第36回 日本分子生物学会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市中央区港島中町6 神戸国際会議場、神戸国際展示場、神戸ポートピアホテル
• [学会発表] 心臓発生における、ポリコーム遺伝子群の発現及び機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白井 学、瀧原 義宏、森崎 隆幸
  • 学会等名: 第11回心臓血管発生研究会
  • 発表場所: 福島県郡山市
• [学会発表] Functional analysis of Pcgf5 (Polycomb ring finger 5) (2012)
  • 著者名/発表者名: Shirai, M., Takihara, Y., and Morisaki, T.
  • 学会等名: 第 35 回日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡県福岡市