老化関連長鎖ncRNAとp53転写複合体による細胞老化の制御機構の解析

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07439
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 橋本 直子 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任助教 (10724875)
• 研究分担者: 田中 知明 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (50447299) ; 高野 博之 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (60334190)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 細胞老化 / ncRNA / エピゲノム / 動脈硬化

研究実績の概要

本研究では細胞老化誘導のエピゲノム制御機構の解明を目的として、p53クロマチン複合体解析と細胞老化関連lncRNAの同定、機能解析を通して、転写因子-lncRNA複合体の視点から細胞老化の分子メカニズムに迫ることを目的としている。
p53を中心とした細胞老化のシグナルに着目し、(A) LC-MS/MSを用いたp53クロマチン複合体のエピゲノム制御因子の生化学的な探索、(B) 次世代シーケンサーを用いたRNA-seqとChIP-seqの連結解析による細胞老化特異的lncRNAの探索、さらに(C) RIP(RNA immunoprecipitation)-seqを組み合わせて、p53転写因子-RNA複合体解析を行って新規のlncRNA候補を絞り込み、(D) p53クロマチン複合体のエピゲノム制御候補分子及び細胞老化関連lncRNAの細胞老化形質獲得における機能解析を行う予定である。
今年度は、ヒト線維芽細胞株を用いて、老化細胞のRNA-seq解析で高発現のlncRNA候補配列を同定した。またヒストンコードの特異抗体(AcH3, H3K4me 3, H3K9me3, H3K27me3)で免疫沈降して、ChIP-seqでヒストンコードのプロファイルの網羅的解析を行い、細胞老化特異的lncRNA候補を同定するという成果を得た。
この成果を元に、細胞老化誘導におけるp53の翻訳後修飾および、RNA免疫沈降を用いたp53や老化調節クロマチン会合分子に巻き付いているRNAの網羅的の解析に進む予定である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度は、RNA-seq、ChIP-seqの解析を重点的に進め、老化関連長鎖ncRNA候補の同定という成果を得ることができたため。

今後の研究の推進方策

今後は、タンパク複合体の生化学的解析を行う予定である。また、RNA免疫沈降により、p53や老化調節クロマチン会合分子に巻き付いているRNAをゲノムワイドに高速シークエンサーで解析する。そして、今年度得られた老化関連長鎖ncRNAの候補配列の中から、転写因子複合体となって機能するlncRNAを抽出して、細胞老化関連lncRNA候補20個に絞り込み、当該研究の目的である細胞老化誘導のエピゲノム制御機構の解明を進めていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The Role of Tumor Suppressor p53 in Metabolism and Energy Regulation, and Its Implication in Cancer and Lifestyle-related Diseases (2019)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto N, Nagano H, Tanaka,
  • 雑誌名: Endocrine Journal, 巻: - ページ: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] p53-inducible DPYSL4 associates with mitochondrial supercomplexes and regulates energy metabolism in adipocytes and cancer cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagano Hidekazu、Hashimoto Naoko、Nakayama Akitoshi、Suzuki Sawako、Miyabayashi Yui、Yamato Azusa、Higuchi Seiichiro、Fujimoto Masanori、Sakuma Ikki、Beppu Minako、Yokoyama Masataka、Suzuki Yutaka、Sugano Sumio、Ikeda Kazuhiro、Tatsuno Ichiro、Manabe Ichiro、Yokote Koutaro、Inoue Satoshi、Tanaka Tomoaki
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 115 ページ: 8370～8375
  • DOI: http://doi.org/10.1073/pnas.1804243115
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Glucagonoma with necrolytic migratory erythema: metabolic profile and detection of biallelic inactivation of DAXX gene. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, Ogasawara T, Fujii Y, Kaneko H, Nakayama A, Higuchi S, Hashimoto N, Miyabayashi Y, Fujimoto M, Komai E, Kono T, Sakuma I, Nagano H, Suzuki S, Koide H, Yokote K, Iseki K, Oguma R, Matsue H, Nojima H, Sugiura K, Yoshitomi H, Ohtsuka M, Rahmutulla B, Kaneda A, Inoshita N, Ogawa S, Tanaka T.
  • 雑誌名: J Clin Endocrinol Metab. 巻: 103 ページ: 2417-2423
  • DOI: doi: 10.1210/jc.2017-02646.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 2型糖尿病患者に対するルセオグリフロジンの臨床効果の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本 直子、大和 梓、樋口 誠一郎、永野 秀和、小出 尚史、柴田 貴久、伴 俊明、内田 大学、横手 幸太郎、田中 知明
  • 学会等名: 第56回日本糖尿病学会関東甲信越地方会
• [学会発表] Familial Dysalbuminemic Hyperthyroxinemia Cases in Five Unrelated Japanese Families and the Influences on Free T4 Measurement (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagano H, Higuchi S, Hashimoto N, Miyabayashi Y, Nakayama A, Tanaka T.
  • 学会等名: ENDO 2019
  • 国際学会
• [学会発表] DPYSL4 Regulates Oxygen Consumption Associating with Mitochondrial Supercomplexes (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagano H, Hashimoto N, Fujimoto M, Nakayama A, Miyabayashi Y, Yao Y, Gao Y, Higuchi S, Tanaka T.
  • 学会等名: ENDO 2019
  • 国際学会