染色体構造変化がもたらす持続的VCAM-1遺伝子発現機構解析

• 研究領域: ゲノムアダプテーションのシステム的理解
• 研究課題/領域番号: 25125707
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 神吉 康晴 東京大学, アイソトープ総合センター, 助教 (00534869)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: miRNA / ヒストン修飾 / 染色体構造 / 動脈硬化 / 接着因子 / 染色体立体構造 / ChIA-PET / ChIP-seq / VCAM-1 / TNFa / IL4

研究実績の概要

申請者はこれまでに、血管内皮細胞特異性に転写因子GATA2がその細胞特異的な染色体構造を形成することで寄与していること（Kanki Y et al 2011 EMBO J）、炎症性刺激で駆動される遺伝子発現に、活性型のmRNA転写と抑制型のmiRNA転写がカップリングして起こるマシナリーが介在すること（Papantonis A et al 2012 EMBO J）、動脈硬化の鍵となるVCAM-1 (Vascular Cell Adhesion Molecule-1)の持続的な発現に寄与している機能的なエンハンサーが存在すること（Kanki Y et al 2011 MCB）、等を見出し報告してきた。そこで、本研究では申請者のこれまでの染色体構造解析を更に発展させ、次世代シークエンサーにより網羅的に染色体構造を読み取る新しい手法ChIA-PET (Chromatin Interaction Analysis Using Paired End diTag Sequencing)、及びその可視化手法としての3D-FISHを用いて、VCAM-1の一過性の発現誘導、持続的な発現誘導、二つのパターンに関する染色体構造の違いを読み解くことを目的としている。
平成26年度は、特に2012年に報告したmiRNAを中心とする抑制性マシナリーに着目した。血管内皮細胞にTNF刺激を行った際に変動するmiRNAを捉えるためにmiRNAアレイを行い、VCAM1転写制御候補となるmiRNAを同定した。更に、このmiRNAの直接の標的を同定するためにAGO2抗体を用いたRIP解析を行い、染色体構造変化に寄与する候補因子を2個同定した。これらはそれぞれノックダウンすることで、VCAM1、ICAM1、E-selectinといった接着因子を抑制することから、動脈硬化初期病変の鍵であると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Genome-wide approaches reveal functional vascular endothelial growth factor (VEGF)-inducible nuclear factor of activated T cells (NFAT) c1 binding to angiogenesis-related genes in endothelium. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suehiro JI, Kanki Y, Makihara C, Schadler K, Miura M, Manabe Y, Aburatani H, Kodama T, Minami T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 289 号: 42 ページ: 29044-59
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.555235
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Direct Evidence for Pitavastatin Induced Chromatin Structure Change in the KLF4 Gene in Endothelial Cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maejima T, Inoue T, Kanki Y, Kohro T, Li G, Ohta Y, Kimura H, Kobayashi M, Taguchi A, Tsutsumi S, Iwanari H, Yamamoto S, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Poh HM, Yamamoto K, Kawamura T, Mimura I,
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9 号: 5 ページ: e96005-e96005
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0096005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cross-enhancement of ANGPTL4 transcription by HIF1 alpha and PPAR beta/delta is the result of the conformational proximity of two response elements. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kohro T, Tanaka T, Kanki Y, Li G, Poh HM, Mimura I, Kobayashi M, Taguchi A, Maejima T, Suehiro JI, Sugiyama A, Kaneki K, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Yamamoto S, Tsutsumi S, Fujita T, Ruan X, Aburatani H, Nangaku M, Ruan Y, Kodama T, Wada Y.
  • 雑誌名: Genome Biology 巻: 15 号: 4
  • DOI: 10.1186/gb-2014-15-4-r63
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Direct evidence for pitavastatin induced chromatin structure change in the KLF4 gene in endothelial cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maejima T, Inoue T, Kanki Y,,,,, Kodama T, Wada Y
  • 雑誌名: Plos One 巻: in press
  • NAID: 120006667792
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-enhancement of ANGPTL4 transcription by HIF1 alpha and PPAR beta/delta is the result of the conformational proximity of two response elements. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kohro T, Tanaka T, Kanki Y, Li G, Poh HM, Mimura I, Kobayashi M, Taguchi A, Maejima T, Suehiro JI, Sugiyama A, Kaneki K, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Yamamoto S, Tsutsumi S, Fujita T, Ruan X, Aburatani H, Nangaku M, Ruan Y, Kodama T, Wada Y.
  • 雑誌名: Genome Biology 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revolution of nephrology research by deep sequencing : ChIP-seq and RNA-seq. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mimura I, Kanki Y, Kodama T, Nangaku M.
  • 雑誌名: Kidney International 巻: 85 号: 1 ページ: 31-38
  • DOI: 10.1038/ki.2013.321
  • 査読あり
• [雑誌論文] GATA factor switching from GATA2 to GATA1 contributes to erythroid differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Kobayashi-Osaki M, Tsutsumi S, Pan X, Ohmori S, Takai J, Moriguchi T, Ohneda O, Ohneda K, Shimizu R, Kanki Y, Kodama T, Aburatani H, Yamamoto M
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 18 号: 11 ページ: 921-933
  • DOI: 10.1111/gtc.12086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of histone demethylase JMJD1A improves anti-angiogenic therapy and reduces tumor associated macrophages (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimamura T, Wang F, Suehiro J, Kanki Y, Wada Y, Yuasa Y, Aburatani H, Miyano S, Minami T, Kodama T, Shibuya M
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 73 号: 10 ページ: 3019-3028
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-12-3231
  • 査読あり
• [学会発表] Three Dimensional Chromatin Architecture Correlates with Two Opposite Transcription Factors, which contributes the Cell Specificity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Kanki, Teppei Shimamura, Shuichi Tsutsumi, Hiroyuki Aburatani, Youichiro Wada
  • 学会等名: The 4D Nucleome 2014
  • 発表場所: 安芸グランドホテル、広島県、日本
  • 年月日: 2014-12-17 – 2014-12-20
• [学会発表] Three Dimensional Chromatin Architecture Correlates with Two Opposite Transcription Factors, which contributes the Cell Specificity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Kanki, Teppei Shimamura, Shuichi Tsutsumi, Hiroyuki Aburatani, Youichiro Wada
  • 学会等名: 第37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、日本
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Three Dimensional Chromatin Architecture Correlates with Two Opposite Transcription Factors, which contributes the Cell Specificity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Kanki, Teppei Shimamura, Shuichi Tsutsumi, Hiroyuki Aburatani, Youichiro Wada
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会議場、京都市、日本
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Three Dimensional Chromatin Architecture Correlates with Two Opposite Transcription Factors, which contributes to the Cell Specificity (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Kanki
  • 学会等名: 11th EMBL Conference Transcription and Chromatin
  • 発表場所: EMBL, Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2014-08-23 – 2014-08-26
• [学会発表] GENETIC AND EPIGENETIC LANDSCAPE OF ENDOTHELIAL CELLS DIFFERENTITATION REVEAL THE TRANSCRIPTIONAL FACTORS NETWORK (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanki, Yasuharu, Matsunaga, Taichi, Ryo, Nakaki, Yamamizu, Kohei, Shimamura, Teppei, Miyano, Satoru, Aburatani, Hiroyuki, Kodama, Tatsuhiko, Wada, Youichiro, Yamashita, Jun, Minami, Takashi
  • 学会等名: International Society For Stem Cell Research the 12th annual meeting
  • 発表場所: The Convention Center, Vancouver, Canada
  • 年月日: 2014-06-18 – 2014-06-21
• [学会発表] Transcription Factor GATA2 is indispensable for the Differentiation and Maintenance of Vascular Endothelial Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Kanki, Taichi Matsunaga, Hiroyuki Aburatani, Youichiro Wada, Tatsuhiko Kodama, Jun Yamashita, Takashi Minami
  • 学会等名: the 18th International Vascular Biology Meeting
  • 発表場所: みやこメッセ、京都市、日本
  • 年月日: 2014-04-14 – 2014-04-17
• [学会発表] 染色体立体構造網羅解析からの細胞特異性解読へのアプローチ (2014)
  • 著者名/発表者名: 神吉康晴
  • 学会等名: 京都大学再生医科学研究所平成25年度共同研究報告会
  • 発表場所: 京都大学再生医科学研究所、京都市、日本
  • 招待講演
• [学会発表] エピゲノム制御からの 新規血管新生因子の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 神吉康晴
  • 学会等名: 第2回生活習慣病の分子細胞病態学研究会
  • 発表場所: ホテル椿山荘東京、東京都、日本
• [学会発表] Transcription factor GATA2 is indispensable for the differentiation and maintenance of vascular endothelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Kanki, Taichi Matsunaga, Hiroyuki Aburatani, Youichiro Wada, Tatsuhiko Kodama, Jun Yamashita, Takashi Minami
  • 学会等名: The 11th Japan-Korea Joint Symposium on Vascular Biology
  • 発表場所: Hyatt Regency jeju Hotel, Jeju Island, Korea
• [学会発表] Transcription factor GATA2 is indispensable for the differentiation and maintenance of vascular endothelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: 神吉康晴、興梠貴英、堤修一、三村維真理、松永太一、山水康平、片山志織、油谷浩幸、児玉龍彦、和田洋一郎、山下潤、南敬
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市、日本
• [学会発表] A novel epigenetic mechanism revealed tumor associated angiogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuharu Kanki, Jun-ichi Suehiro, Tsuyoshi Osawa, Imari Mimura, Youichiro Wada, Hiroyuki Aburatani, Tatsuhiko Kodama, Takashi Minami
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市、日本
• [図書] 血管医学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神吉康晴
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: メディカルレビュー社