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2021 年度 実施状況報告書

ヒストン修飾酵素の翻訳調節を介したポリアミンによる遺伝子発現制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K15258
研究機関千葉科学大学

研究代表者

坂本 明彦  千葉科学大学, 薬学部, 助教 (10737290)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードヒストン修飾 / ヒストン脱メチル化酵素 / ポリアミン / 翻訳 / 遺伝子発現
研究実績の概要

ヒストン修飾異常は、がんや生活習慣病などの疾病との関連が報告されており、ヒストン修飾酵素の異常に起因する。しかし、ヒストン修飾酵素を制御する明確な因子は見つかっておらず、根本的な解明には至っていない。研究代表者は、ヒストンアセチル化に着目し、細胞増殖促進因子ポリアミンがヒストンアセチル化酵素を翻訳レベルで制御することを明らかにし、ポリアミンをヒストン修飾酵素の制御因子として提唱した。そこで本研究では、ヒストン修飾において重要なヒストンメチル化におけるポリアミンの効果を検討した。
ポリアミン減少細胞を調製し、ポリアミンによるヒストンメチル化レベルを比較した結果、ポリアミン減少によりヒストンメチル化の増加、ヒストン脱メチル化酵素JARID1C、JMJD2A及びUTXの発現の有意な減少を見出した。JARID1C、JMJD2A及びUTXのmRNA量をポリアミンの有無でリアルタイムPCRにより比較したところ、差は認められなかった。また、9種のヒストンメチル化酵素の発現量をポリアミンの有無で比較したが、有意な差は認められなかった。これらの結果から、ポリアミンがヒストン脱メチル化酵素の発現を翻訳レベルで制御することが示唆された。
ポリアミンによるヒストン脱メチル化酵素翻訳制御機構を解明するため、各mRNAの一部をEGFP遺伝子に繋げたプラスミドを作製した。また、部位特異的変異導入法により変異させたプラスミドを作製し、EGFPの発現量から各mRNAにおけるポリアミン作用部位を同定した。

現在までの達成度 (区分)
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

ヒストン脱メチル化酵素翻訳制御機構解析において、各mRNAのポリアミン作用部位を同定することができたため。

今後の研究の推進方策

同定したポリアミン作用部位の構造から、より詳細なポリアミンによる翻訳制御機構を解析する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Translational Regulation of Clock Genes BMAL1 and REV-ERBα by Polyamines.2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto A, Terui Y, Uemura T, Igarashi K, Kashiwagi K.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 22 ページ: 1307

    • DOI

      10.3390/ijms22031307.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ポリアミンによる翻訳促進に基づく遺伝子発現調節2021

    • 著者名/発表者名
      柏木 敬子, 坂本 明彦, 照井 祐介, 植村 武史, 五十嵐 一衛
    • 学会等名
      第94回年会日本生化学会大会
  • [備考] 千葉科学大学 薬学部 病態生化学研究室

    • URL

      http://www.cis.ac.jp/~kkashiwagi/

  • [備考] 千葉科学大学ホーム_教員検索_坂本 明彦

    • URL

      https://www.cis.ac.jp/teacher/detail/49

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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