ヒストンメチル化制御の異常による白血病発症機構の解析

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25830081
• 研究種目: 若手研究(B)
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 山崎 憲政 広島大学, 技術センター, 技術員 (70564136)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ヒストン脱メチル化酵素 / Fbxl10 / トランスジェニックマウス / 造血幹細胞

研究概要

今年度は、Fbxl10トランスジェニックマウス（Tg）の造血細胞を用いて、Fbxl10の高発現の確認、ヒストンメチル化の変化、遺伝子発現変化、標的遺伝子の同定について検討を行った。
まず、Fbxl10 Tgとコントロールマウスの造血幹細胞を用いてFbxl10 mRNAの発現解析を行ったところ、Tgの造血幹細胞においてコントロール造血幹細胞の約10倍の発現上昇を認めた。蛋白質レベルでこの上昇の確認を試みるため、Fbxl10 Tgに発症した腫瘍細胞に対して、Fbxl10 cDNAにタグとして用いた抗Flag抗体を用いてウエスタンブロット(WB)を行ったところ、目的の大きさのバンドを認め、腫瘍においてもFbxl10が高発現していることが明らかとなった。また、腫瘍のlineageを解析するために各種抗体を用いたFACSとJHおよびTCRβプローブを用いたSouthern blotを行い、腫瘍はmyeloidまたはB-cell性の腫瘍であることを明らかとした。
また腫瘍細胞におけるヒストンメチル化の変化について、H3K36とH3K27の抗メチル化ヒストン抗体を用いてWBを行い、Fbxl10 Tgの造血前駆細胞において、H3K36のメチル化の低下を認め、Fbxl10はH3K36に対する脱メチル化酵素として機能していることが示された。
さらに造血幹細胞を用いてトランスクリプトーム解析を行い、Fbxl10 Tgにおいては、Nsg2（Neuron specific gene 2）遺伝子と酸化的リン酸化経路の遺伝子群の発現が上昇していることを明らかとした。抗体を用いたChIP解析により、Fbxl10はNsg2遺伝子と酸化的リン酸化経路のいくつかの遺伝子に結合を認め、直接作用により遺伝子発現を亢進していると考えられた。

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

Fbxl10 Tgの造血幹細胞と腫瘍細胞においてFbxl10の高発現を確認し、さらにH3K36を含めたヒストンリジン残基のメチル化の変化についても確認出来た。また、Fbxl10 Tgおよびコントロールの造血幹細胞を単離し、トランスクリプトーム解析により網羅的遺伝子発現解析を行いNsg2遺伝子と酸化的リン酸化経路の遺伝子群の発現上昇が確認出来た。

今後の研究の推進方策

今後は、Fbxl10の過剰発現によるH3K36のメチル化の低下とNsg2遺伝子および酸化的リン酸化経路の遺伝子群の発現上昇についてさらに解析を行い、Fbxl10 Tgの白血病発症における機能的関連について明らかにする。

研究成果

• [雑誌論文] Acquired deficiency of A20 results in rapid apoptosis, systemic inflammation, and abnormal hematopoietic stem cell function. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagamachi A, Nakata Y, Ueda T, Yamasaki N, Ebihara Y, Tsuji K, Honda Zi, Takubo K, Suda T, Oda H, Inaba T, Honda H.
  • 雑誌名: PLOS ONE. 巻: 9(1) ページ: e87425
  • DOI: 10.1371
  • 査読あり
• [雑誌論文] CIZ1, a p21Cip/Waf1-interacting protein, function as a tumor suppressor in vivo. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishibe R, Watanabe W, Ueda T, Yamasaki N, Koller R, Wolff L, Honda Zi, Ohtsubo M, Honda H.
  • 雑誌名: FEBS Letters. 巻: 587(10) ページ: 1529-1535
  • DOI: 10.1016
  • 査読あり