Ｅ３活性を併せ持つ伸長因子Ｅｌｏｎｇｉｎ Ａの発生・神経形成における機能の解明

2012 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24590279
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 安川 孝史 高知大学, 教育研究部医療学系, 助教 (60291936)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 転写伸長因子 / 神経分化

研究概要

Elongin Aホモ欠失マウス胚のホールマウントin situハイブリダイゼーション解析を行い、placodeマーカーのPax8、自律神経系の形成に必要なMash1の発現に差は認められないが、neural crestマーカーのSox10や感覚神経系の形成に必要なNgn1等の発現が顕著に減少していることが判明した。ES細胞を用いて胚様体を形成させ、免疫組織学的解析を行ったところ、レチノイン酸による分化誘導により､野性型細胞由来の胚様体では神経前駆細胞マーカーNestinや成熟神経細胞マーカーβIII-tubulinの発現が誘導され神経細胞へ分化が認められたのに対し、ホモ欠失細胞由来の胚様体では分化が見られなかった。また両胚様体共にアストロサイトマーカーのGFAP、オリゴデンドロサイトのマーカーCNPaseの発現は認められなかった。また、胚様体を用いたマイクロアレイ解析でElongin A欠失細胞で発現の低下が認められた、Neurogenin1、Neurogenin2、Hoxa7遺伝子についてChIP解析を行ったところ、野性型細胞ではレチノイン酸による分化誘導によりプロモーターならびにコーディング領域にPol IIの増加が検出されたのに対し、ホモ欠失細胞では増加が見られなかった。さらに、E3活性のみ、伸長活性のみを持つ変異体を用いたレスキュー実験を行い、Elongin Aの伸長機能が神経分化に重要であることが判明した。
以上のことから、Elongin Aが伸長機能を介して神経堤細胞の分化を指令するNgn1等の転写制御因子の発現を促進することにより、感覚神経系の形成に関与していることが示唆された。(Cell Reports, 2012)

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

Elongin Aが１）神経系の形成、なかでも感覚神経系の形成において重要な役割を果たしている、２）それにはElongin Aの伸長・E3の2つの機能のうち伸長機能が重要である、こと等を明らかにし、間接的ではあるがElongin Aの標的遺伝子と思われる幾つかの遺伝子を同定できた。そして得られた成果をCell Reportsに発表した。よって研究は概ね順調に進展していると思われる。

今後の研究の推進方策

ChIP解析により標的遺伝子と思われるものを幾つか同定したが、抗Pol II 抗体によるもので直接的なデータはまだ得られていない。そこで抗Elongin A抗体を幾つか作製したので、それらを用いたChIP解析により確認を行う。
さらに、Elongin Aの標的遺伝子の網羅的探索を行うために、ES細胞ならびにマウス胚を用いてRNA-seqやChIP-seqによる解析を行う予定である。尚、共同研究先であるStowers研究所のConaway博士らとも連絡を密に取りながら研究を進めていく予定である。

次年度の研究費の使用計画

発生した繰越金、次年度の研究費は、遺伝子工学・生化学実験用試薬、細胞培養用試薬、プラスティック器具、RNA-seqならびにChIP-seqによる解析費、学会発表のための旅費に使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Transcriptional Elongation Factor Elongin A Regulates Retinoic Acid-Induced Gene Expression during Neuronal Differentiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasukawa T, Bhatt S, Takeuchi T, Kawauchi J, Takahashi H, Tsutsui A, Muraoka T, Inoue M, Tsuda M, Kitajima S, Conaway RC, Conaway JW, Trainor PA, Aso T
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 2 ページ: 1129-1136
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2012.09.031
  • 査読あり
• [学会発表] Role of Transcription Elongation Factor Elongin A in The Sensory Nervous System Development (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasukawa T, Bhatt S, Takeuchi T, Kawauchi J, Takahashi H, Tsutsui A, Muraoka T, Inoue M, Tsuda M, Kitajima S, Conaway RC, Conaway JW, Trainor PA, Aso T
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、マリンメッセ福岡 （福岡）
  • 年月日: 20121211-20121214
• [備考] 高知大学医学部ホームページ お知らせ
  • URL: http://www.kochi-ms.ac.jp/news/24keisai-aso.html
• [備考] 高知大学医学部 ホームページ 学部案内 医学科 医学科講座 遺伝子機能解析学
  • URL: http://www.kochi-ms.ac.jp/html/gakubu/fg_chmst.html
• [備考] 高知大学医学部遺伝子機能解析学講座ホームページ
  • URL: http://www.kochi-ms.ac.jp/~fg_chmst/index.htm