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内皮即時型応答遺伝子の包括的な転写サイクル制御機構のシステム解析

公募研究

研究領域高精細アプローチで迫る転写サイクル機構の統一的理解
研究課題/領域番号 15H01348
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関熊本大学

研究代表者

南 敬  熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 教授 (00345141)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード転写制御 / エピゲノム / 血管内皮細胞 / 血管新生 / Bivalent / ポリコーム / トリソラックス / NFAT / 発現制御 / 血管 / 転写サイクル / VEGF シグナル / ヒストンプロファイリング / VEGF / Bivalent 修飾 / 転写因子
研究実績の概要

血管内皮細胞に分化するときと分化した内皮細胞が活性化するときのエピゲノム変動を包括的に探索し、転写サイクルを解析した。まず未分化 ES 細胞が VEGF 刺激を受けて内皮細胞に分化する際の whole transcriptome とヒストン修飾変化の ChIP-seq データをまとめ、内皮分化に必要な転写ネットワークと、必須転写因子において、転写のブレーキヒストンマークからアクセルヒストンマークにスイッチしていく原理を解明した。さらに必須転写因子をノックダウンすることで、内皮分化が妨げられるだけでなく、内皮分化系では認められない他系列分化に関与する因子が誘導され、分化システムが破綻することが判明した (Nucleic Acids Research, 2017 In press)。
一方、分化した内皮細胞が VEGF 刺激を受けて血管新生促進の方向に活性化するシステムも whole transcriptome やヒストン修飾変化を時系列でもって動的変化を追跡したところ、血管新生に必須な急性期転写因子群の制御領域には H3K4me3 転写アクセルマークと H3K27me3 転写ブレーキマークが共存する bivalent 状態であること、エピゲノムレベルでのブレーキは PRC1, 2複合体が担っているが、 VEGF 刺激を受けて一過性に活性化する際には、内皮に特有な PRC1 バリアントが血管新生転写因子の制御領域に15分後に集積し、 PRC2 の抑制能解除と転写アクセルマーク H3K4me3 の修飾を向上させるトリソラックス複合体のアダプター因子が集積してくること、この段階で PolII の転写が行われるが、PRC1 のconventional タイプにその後引き継がれることで、再度 H2AK119 のユビキチン化が誘導され、転写がストップする新たな現象を見出した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 10件) 図書 (2件) 備考 (6件)

  • [国際共同研究] Harvard Medical School/U.Penn(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] スペイン国立循環器病センター(スペイン)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] UCSF/Harvard/U.Penn(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] CNIC(Spain)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamically and epigenetically coordinated GATA/ETS/SOX transcription is indispensable for endothelial cell differentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Kanki Y, Nakaki R, Shimamura T, Matsunaga T, Yamamizu K, Katayama S, Suehiro JI, Osawa T, Aburatani H, Kodama T, Wada Y, Yamashita JK, Minami T.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 4344-4358

    • DOI

      10.1093/nar/gkx159

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Oncogenic combined calcineurin-nuclear factor of activated T cells and toll-like receptor signals in colon2016

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu M, and Minami, T
    • 雑誌名

      Translational Cancer Research

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of Slit2/ROBO1 mediated HUVEC migration by Robo42016

    • 著者名/発表者名
      Enomoto S, Mitsui K, Kawamura T, Iwanari H, Daigo K, Horiuchi K, Minami T, Kodama T, Hamakubo T.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 469 号: 4 ページ: 797-802

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.12.075

    • 関連する報告書
      2015 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] Emerging role of VEGFC in pathological angiogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Nagai, N., and Minami, T
    • 雑誌名

      eBioMedicine

      巻: 2 号: 11 ページ: 1588-9

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2015.11.006

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Homeostasis in NFAT-Down syndrome critical region-1 signaling is critical for regulation of proper vessel formation and vascular integrity2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Minami
    • 学会等名
      2017 KAIST-Kumamoto Univ. Vascular biology symposium
    • 発表場所
      KAIST, Daejion Korea
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Uncovering VEGF-stimulated dynamic epigenetic landscape in endothelium2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Minami
    • 学会等名
      JVBMO, Korea-Japan Vascular Biology Joint Meeting
    • 発表場所
      長崎ブリックホール
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ダウン症因子 DSCR-1 による血管恒常性制御と病態 ~両刃の剣~2016

    • 著者名/発表者名
      南 敬
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Uncovering VEGF-stimulated variable epigenome landscape in primary cultured endothelial cells2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Minami
    • 学会等名
      IVBM2016
    • 発表場所
      Sheraton Hotel Boston
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thresholds of Down syndrome critical region (Dscr)-1 expression levels are critical for regulation of proper vessel formation and vascular integrity2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Minami
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-09-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダウン症因子 DSCR-1 の血管機能~両刃の剣~2016

    • 著者名/発表者名
      南 敬
    • 学会等名
      日本薬学会シンポジウム
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genome-wide analysis for endothelial cell activation2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Minami
    • 学会等名
      Wide Vascular biology seminar series in Harvard
    • 発表場所
      Folkman Auditorium, Harvard, USA
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 血管内皮細胞における ERG および FLI1 の発現低下が EndMT を誘導する2015

    • 著者名/発表者名
      永井 直、南 敬
    • 学会等名
      日本血管生物医学会学術総会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] VEGF 活性化内皮細胞における動的なエピゲノム転写機構解析2015

    • 著者名/発表者名
      南 敬
    • 学会等名
      BMB2015 (日本分子生物学会)
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] NFAT-related Down syndrome and epigenome factors regulated VEGF-endothelium activation switch in tumor microenvironment2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Minami
    • 学会等名
      日本がん学会指定シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-10-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Down syndrome critical region(DScr) gene-1 is critical for regulation of proper vessel formation and vascular-lipid homeostasis2015

    • 著者名/発表者名
      南 敬
    • 学会等名
      第6回 Molecular Cardiovascular Conference II
    • 発表場所
      ヒルトン福岡シーホーク
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Down syndrome critical region (DSCR)gene 1 is critical for the regulation of proper vessel formation and vascular inflammation2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Minami
    • 学会等名
      1st International conference of the trisomy 21 research society
    • 発表場所
      Hostital Pitie Salpetriere, Paris, France
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 新・血栓止血血管学2015

    • 著者名/発表者名
      南 敬
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      金芳堂
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 細胞工学2015

    • 著者名/発表者名
      南 敬
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      秀潤社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] ES 細胞から内皮分化におけるゲノムワイドな解析を報告しました

    • URL

      http://irda-vascular.kuma-u.jp/news/2017/03/es-nucleicacidsresearch.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 血管分化を導く遺伝プログラムの一部を解明

    • URL

      http://www.kumamoto-u.ac.jp/daigakujouhou/kouhou/pressrelease/2016-file/release170317.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 血管分化におけるヒストンと転写のはたらきを同定

    • URL

      http://www.lsbm.org/news/2017/0323.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] ようこそ表現型解析分野へ

    • URL

      http://irda-vascular.kuma-u.jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 血管動態の研究により、がん、動脈硬化、血栓症等の治療法を考える

    • URL

      http://www.vb.rcast.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] シンポジウムの話題、薬事日報電子版

    • URL

      http://www.yakuji.co.jp/entry49704.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-01-28  

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