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2021 年度 実施状況報告書

クロマチンリモデリングから解き明かす造血幹細胞のエピジェネティクス制御

研究課題

研究課題/領域番号 21K08416
研究機関神戸大学

研究代表者

仁田 英里子  神戸大学, 医学研究科, 助教 (80401123)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードクロマチンリモデリング / 造血幹細胞 / 免疫応答
研究実績の概要

老齢BRMノックアウトマウスが得られたため、造血幹細胞を分取して骨髄移植を行ったところ、若齢マウスでは連続移植で初めて見られた長期再構築能の低下が、老齢BRMノックアウトマウス造血幹細胞では一次移植から早期に観察された。
BRMノックアウトマウス造血幹細胞が幹細胞能を喪失するメカニズムを明らかにするため、胸骨ホールマウント免疫染色を行ったところ、5-FU投与後回復期の類洞構造の異常が認められたため、BRMは造血幹細胞を維持する微小環境ニッチを制御しており、その異常により造血幹細胞が影響される可能性が考えられた。
骨髄移植後のマウスから分離した造血幹細胞を用いて行ったRNA シークエンスの結果、BRM ノックアウト造血幹細胞では免疫応答に関わる多くの遺伝子群の発現が低下していた。そのためBRM ノックアウトマウスに細菌エンドトキシンであるLPSを投与して免疫応答を観察したところ、野生型マウスで通常見られる脾臓の腫大がBRMノックアウトマウスでは見られず、さらに免疫細胞の特定の分化異常があることが明らかになった。
また、クロマチンリモデリング複合体の基本的なサブユニットについてin vitroで再構成を行い、得られたタンパク質を合わせて複合体を形成させ、電子顕微鏡による観察を開始した。正しいクロマチンリモデリング複合体と思われる像がいくつか得られたが、今後単粒子解析にデータを供するには均一なサンプルを大量に得る必要があるため、タンパク質発現系の改良を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初は予期していなかった免疫応答に関する興味深い知見が得られたため。

今後の研究の推進方策

野生型およびBRMノックアウトマウスにLPSを投与し、特に脾臓・リンパ節のほか骨髄・胸腺などにおける免疫応答の観察をさらに進める。異常が認められた注目する免疫細胞について、フローサイトメトリーによる評価とソーティングによる分取、また骨髄細胞の培養による免疫細胞への分化系の樹立を試みており、それらによってBRMが免疫応答を司るメカニズムを明らかにする。
また、クロマチンリモデリング複合体の基本的なサブユニットについてin vitroで再構成を行い、得られたタンパク質を合わせて複合体を形成させ、電子顕微鏡による観察を開始した。正しいクロマチンリモデリング複合体と思われる像がいくつか得られたが、今後単粒子解析にデータを供するには均一なサンプルを大量に得る必要があるため、タンパク質発現系の改良を行っている。

次年度使用額が生じた理由

コロナの影響により購入予定の消耗品の納期が想定以上に遅れたため、次年度へ繰り越しての購入に切り替えました。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] エピジェネティクス機構による造血幹細胞の老化制御メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      宮地洋希,仁田英里子
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 67 ページ: 42-45

  • [学会発表] Chromatin remodeling factor BRM maintains the hematopoietic stem cell via regulation of immune response.2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Miyachi, Hiroki Kiriyama, Nonoko Kawabata, Naoki Itokawa, Motohiko Oshima, Tsuyoshi Imasaki, Toshio Suda, Atsushi Iwama, Ryo Nitta, Eriko Nitta
    • 学会等名
      第18回幹細胞シンポジウム・若手つくしの会
  • [学会発表] Chromatin remodeling factor BRM maintains the hematopoietic stem cell via regulation of immune response.2021

    • 著者名/発表者名
      Eriko Nitta, Hiroki Kiriyama, Hiroki Miyachi, Nonoko Kawabata, Tsuyoshi Imasaki, Naoki Itokawa, Shuhei Koide, Masayuki Yamashita, Motohiko Oshima, Toshio Suda, Atsushi Iwama, Ryo Nitta
    • 学会等名
      第18回幹細胞シンポジウム
  • [学会発表] Chromatin remodeling factor BRM maintains the hematopoietic stem cell via regulation of their microenvironment.2021

    • 著者名/発表者名
      Eriko Nitta
    • 学会等名
      The 5th UW-KU International Joint Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The chromatin remodeling factor BRM maintains the hematopoietic stem cells into a quiescent state through epigenetic mechanisms.2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Miyachi, Hiroki Kiriyama, Naoki Itokawa, Motohiko Oshima,Toshio Suda, Atsushi Iwama, Ryo Nitta, Eriko Nitta
    • 学会等名
      第83回日本血液学会学術集会
  • [学会発表] クロマチンリモデリング因子BRMは骨髄微小環境ニッチを介して造血幹細胞の幹細胞性を維持する2021

    • 著者名/発表者名
      宮地洋希、西川大生、椎名達郎、桐山大輝、川端野乃子、糸川直樹、小出周平、山下真幸、大島基彦、今崎剛、須田年生、岩間厚志、仁田亮、仁田英里子
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会・学術集会
  • [学会発表] 造血細胞におけるクロマチンリモデリング因子BRMとBRG1による免疫応答遺伝子の制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      西川大生、宮地洋希、椎名達郎、桐山大輝、川端野乃子、今崎剛、仁田亮、仁田英里子
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会・学術集会
  • [学会発表] クロマチンリモデリング因子BRMは間葉系幹細胞を介して骨代謝を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      椎名達郎、吉川遼、西川大生、宮地洋希、桐山大輝、川端野乃子、今崎剛、仁田亮、仁田英里子
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会・学術集会
  • [備考] 神戸大学大学院医学研究科 生体構造解剖学分野

    • URL

      http://structure.med.kobe-u.ac.jp

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公開日: 2022-12-28  

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