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2008 年度 実績報告書

熱ショック転写因子群による恒常性維機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20052020
研究機関山口大学

研究代表者

中井 彰  山口大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60252516)

研究分担者 藤本 充章  山口大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (80359900)
キーワード転写 / クロマチン / 熱ショック / 発生 / ストレス
研究概要

哺乳動物細胞には少なくとも3つの熱ショック転写因子HSFが存在する。そのうちHSF1が熱ショック応答を制御しているが、HSF2とHSF4の役割や、熱ショック応答制御と発生過程での遺伝子発現制御の関連については明らかではない。私たちは、これまでにレンズと嗅神経上皮などの感覚器の維持にHSF4が必要であることを明らかにした。特に、レンズは、上皮細胞と線維細胞の2つしかなく、HSF4は発生の初期からどちらの細胞にも発現する。したがって、レンズ組織はHSF4のターゲット遺伝子の同定と解析に適していると考えられる。本研究により、HSF4の発生過程と熱ショック応答の遺伝子発現制御におけるユニークな役割が明らかになった。
マウス胎生期のレンズでは3つのHSFが高発現しているが、HSF1とHSF2は出生後から極端に発現が低下し、HSF4の発現は成体に至るまで持続する。我々は、生後2日目のレンズ上皮細胞株を作成してChIP解析を行い、58のHSF4結合領域を同定した。それらは、ほとんどが遺伝子のイントロン、あるいは遺伝子から10kb以上はなれた領域に存在した。発生過程において、HSF4の結合はHSF1とHSF2の結合と競合する領域もあるし、逆にHSF4が相互作用を介してHSF1とHSF2をリクルートする領域も存在することが分かった。HSF4の結合がクロマチン修飾に及ぼす役割を調べたところ、HSF4の欠損はほとんどのHSF4結合領域のヒストンH3K9のメチル化を著しく亢進させることが分かった。このようなクロマチン修飾の変化は、HSF4の結合領域の遺伝子、あるいはその近傍の遺伝子の一部の発現変化を伴っていた。さらに、HSF4の結合領域、あるいはその近傍の遺伝子のうち、かなりの遺伝子が熱ショックによって誘導を受ける。そのうちの一部が、HSF4を欠損することにより誘導を受けなくなった。興味深いことに、HSF4欠損にともなって、その領域へのHSF1の結合が減弱していることが分かった。つまり、HSF4はクロマチン制御を介して、発生過程での遺伝子発現とともに、熱ショック応答の制御を行っていることが示唆された。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Molecular basis for SUMOylation-dependent regulation of DNA binding activity of Heat shock Factor22009

    • 著者名/発表者名
      Y. Tateishi, et.al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 284

      ページ: 2435-2447

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attenuation of progressive hearing loss in a model of age-related hearing loss by a heat shock protein inducer, Geranylgeranvlacetone2008

    • 著者名/発表者名
      T. Mikuriya, et.al.
    • 雑誌名

      Brain Research 1212

      ページ: 9-17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional stabilization of Kv1.5 protein by Hsp70 in mammalian cell lines2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirota, et.al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophy. Res. Commun. 372

      ページ: 469-474

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of HSF 4 binding regions reveals its necessity forgene regulation during development and heat shock response in mouse lenses2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujimoto, et.al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 283

      ページ: 29961-29970

    • 査読あり
  • [学会発表] 熱ショック転写因子HSF1による発熱・炎症反応の抑制的制御2009

    • 著者名/発表者名
      井上幸江, 他
    • 学会等名
      日本薬学会第129年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20090326-28
  • [学会発表] ゲノムと遺伝情報・転写とその制御22008

    • 著者名/発表者名
      中井彰
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-11
  • [学会発表] 熱ショック転写因子HSF4の発生過程と熱ショック応答での役割2008

    • 著者名/発表者名
      藤本充章, 他
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-11
  • [学会発表] 温熱ストレスによる炎症性サイトカイン発現の制御機構2008

    • 著者名/発表者名
      瀧井良祐, 他
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-11
  • [学会発表] 熱ショック転写因子HSF1の新たなターゲット遺伝子群による蛋白質ホメオスターシスの調節2008

    • 著者名/発表者名
      林田直樹, 他
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-11
  • [学会発表] 遺伝性白内障と関連した熱ショック転写因子HSF4変異体の解析2008

    • 著者名/発表者名
      大島功司, 他
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-11
  • [学会発表] Adverse effects of HSF 1 activation during feral brain development2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hashimoto-Torii, et.al.
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会大会・第81回日本生化学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20081209-11
  • [学会発表] HSF interplay during sensory placode development2008

    • 著者名/発表者名
      A. Nakai
    • 学会等名
      Jacques Monod Conference
    • 発表場所
      Roscoff, France
    • 年月日
      20080917-21
  • [学会発表] Mouse HSF 3 can protect cells against detrimental stresses2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujimoto, et.al.
    • 学会等名
      Jacques Monod Conference
    • 発表場所
      Roscoff, France
    • 年月日
      20080917-21
  • [学会発表] Analysis of products of HSF 4 genes mutated in patients of hereditary cataract2008

    • 著者名/発表者名
      K. Ohshima, et.al.
    • 学会等名
      Jacques Monod Conference
    • 発表場所
      Roscoff, France
    • 年月日
      20080917-21
  • [学会発表] 熱ショック応答と免疫・炎症反応の協調制御2008

    • 著者名/発表者名
      中井彰
    • 学会等名
      第25回日本ハイパーサーミア学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20080912-13

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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