ヒストン修飾パターンによる転写制御の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293059
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中山 啓子 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60294972)
• 研究分担者: 舟山 亮 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20452295) ; 細金 正樹 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助手 (30734347)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ヒストン修飾 / リンパ球 / ChIPシークエンス / 乳癌細胞株

研究実績の概要

血球細胞および乳癌細胞をモデル細胞として用いて研究を継続した。乳癌細胞株をTGF-βで処理をすると、上皮細胞マーカーの発現が低下し、間葉系細胞のマーカーの発現が認められることが知られているので、これをモデル細胞として用いた。この細胞で、H3K27me3の修飾酵素であるEZH2をノックダウンしてH3K27me3の修飾レベルを低下させて間葉系細胞のマーカーの発現の変化を調べることを試みた。EZH2のノックダウンにより細胞全体のH3K27me3が大幅に低下することを確認した。そこでTGF-βによる転写の変化を誘導し、EZH2による修飾の有無が転写変化に影響を与えるかを調べた。その結果、予想に反して、転写変化には著しい変化をもたらさなかった。
次に、B細胞におけるEZH2の意義を調べる目的でEZH2欠失細胞の解析を行った。予想通りH3K27me3のレベルが低下していた。また、転写が活性化している遺伝子リストを得ることもできた。それによると、H3K27me3のレベル低下している遺伝子のうち100あまりの遺伝子の転写が活性化していた。この時、エンハンサーの活性を調べるためにヒストンH3K4me1を調べた。EZH2欠失によりH3K4me1が変化しているゲノム領域を確認することができたが、その領域がエンハンサーとしていずれの遺伝子を制御しているかについては、明確な結論を得ることができなかった。
膵β細胞における外環境の変化にともなう反応とそれを制御している転写とエピゲノム変化に関する研究については、転写プロファイルを取得した。大きく転写が変化している遺伝子について解析を進め、エピゲノム変化との相関を検討した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Geminin is an indispensable inhibitor of Cdt1 in mouse embryonic stem cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hosogane, M., Bosu, L., Fukumoto, E., Yamada, H., Sato, S., Nakayama, K.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/gtc.12482.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Bach2-Cebp Gene Regulatory Network for the Commitment of Multipotent Hematopoietic Progenitors. (2017)
  • 著者名/発表者名: Itoh-Nakadai, A., Matsumoto, M., Kato, H., Sasaki, J., Uehara, Y., Sato, Y., Ebina-Shibuya, R., Morooka, M., Funayama, R., Nakayama, K., Ochiai, K., Muto, A., Igarashi, K.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 18 ページ: 2401-2414
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.02.029.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A large-scale targeted proteomics assay resource based on an in vitro human proteome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, M., Matsuzaki, F., Oshikawa, K., Goshima, N., Mori, M., Kawamura, Y., Ogawa, K., Fukuda, E., Nakatsumi, H., Natsume, T., Fukui, K., Horimoto, K., Nagashima, T., Funayama, R., Nakayama, K., Nakayama, K.I.
  • 雑誌名: Nat. Methods 巻: 14 ページ: 251-258
  • DOI: 10.1038/nmeth.4116.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulatory signatures of liver regeneration distilled by integrative analysis of mRNA, histone methylation, and proteomics. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., Katoh, Y., Matsumoto, M., Sato, M., Ebina, M., Itoh-Nakadai, A., Funayama, R., Nakayama, K., Unno, M., Igarashi, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1074/jbc.M116.774547.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exome sequencing deciphers a germline MET mutation in familial epidermal growth factor receptor-mutant lung cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tode, N., Kikuchi, T., Sakakibara, T., Hirano, T., Inoue, A., Ohkouchi, S., Tamada, T., Okazaki, T., Koarai, A., Sugiura, H., Niihori, T., Aoki, Y., Nakayama, K., Matsumoto, K., Matsubara, Y., Yamamoto, M., Watanabe, A., Nukiwa, T., Ichinose, M.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/cas.13233.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The aryl hydrocarbon receptor AhR links atopic dermatitis and air pollution via induction of the neurotrophic factor artemin. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidaka, T., Ogawa, E., Kobayashi, E.H., Suzuki, T., Funayama, R., Nagashima, T., Fujimura, T., Aiba, S., Nakayama, K., Okuyama, R., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Nat. Immunol. 巻: 18 ページ: 64-73
  • DOI: 10.1038/ni.3614.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The SCFbeta-TRCP E3 ubiquitin ligase complex targets Lipin1 for ubiquitination and degradation to promote hepatic lipogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, K., Fukushima, H., Ogura, K., Lien, E.C., Nihira, N.T., Zhang, J., North, B.J., Guo, A., Nagashima, K., Nakagawa, T., Hoshikawa, S., Watahiki, A., Okabe, K., Yamada, A., Toker, A., Asara, J.M., Fukumoto, S., Nakayama, K.I., Nakayama, K., Inuzuka, H., Wei, W.
  • 雑誌名: Sci. Signal. 巻: 10 ページ: eaah4117
  • DOI: 10.1126/scisignal.aah4117.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Homeostatic Shift Facilitates Endoplasmic Reticulum Proteostasis through Transcriptional Integration of Proteostatic Stress Response Pathways. (2017)
  • 著者名/発表者名: Baird, L., Tsujita, T., Kobayashi, E., Funayama, R., Nagashima, T., Nakayama, K., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 巻: 37 ページ: e00439-16
  • DOI: 10.1128/MCB.00439-16.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dramatic response after functional hemispherectomy in a patient with epileptic encephalopathy carrying a de novo COL4A1 mutation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hino-Fukuyo, N., Kikuchi, A., Iwasaki, M., Sato, Y., Kubota, Y., Kobayashi, T., Nakayama, T., Haginoya, K., Arai-Ichinoi, N., Niihori, T., Sato, R., Suzuki, T., Kudo, H., Funayama, R., Nakayama, K., Aoki, Y., Kure, S.
  • 雑誌名: Brain Dev. 巻: 39 ページ: 337-340
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2016.11.006.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ubiquitylation of Ku80 by RNF126 Promotes Completion of Nonhomologous End Joining-Mediated DNA Repair. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishida, N., Nakagawa, T., Iemura, S.I., Yasui, A., Shima, H., Katoh, Y., Nagasawa, Y., Natsume, T., Igarashi, K., Nakayama, K.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 巻: 37 ページ: e00347-16
  • DOI: 10.1128/MCB.00347-16.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wnt-beta-catenin signaling regulates ABCC3 (MRP3) transporter expression in colorectal cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M., Funayama, R., Ohnuma, S., Unno, M., Nakayama, K.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 107 ページ: 1776-1784
  • DOI: 10.1111/cas.13097.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lack of genetic variation prevents adaptation at the geographic range margin in a damselfly. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y., Suyama, Y., Matsuki, Y., Funayama, R., Nakayama, K., Kawata, M.
  • 雑誌名: Mol. Ecol. 巻: 25 ページ: 4450-4460
  • DOI: 10.1111/mec.13782.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Tohoku Medical Megabank Project: Design and Mission. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kuriyama, S.et al.Tohoku Medical Megabank Project Study Group, T., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: J. Epidemiol. 巻: 26 ページ: 493-511
  • DOI: 10.2188/jea.JE20150268.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lack of Transcription Triggers H3K27me3 Accumulation in the Gene Body. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hosogane, M., Funayama, R., Shirota, M., Nakayama, K.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 16 ページ: 696-706
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.06.034.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The double knockout of Bach1 and Bach2 in mice reveals shared compensatory mechanisms in regulating alveolar macrophage function and lung surfactant homeostasis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ebina-Shibuya, R., Watanabe-Matsui, M., Matsumoto, M., Itoh-Nakadai, A., Funayama, R., Nakayama, K., Muto, A., Igarashi, K.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 160 ページ: 333-344
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genomewide approaches for BACH1 target genes in mouse embryonic fibroblasts showed BACH1-Pparg pathway in adipogenesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, M., Kondo, K., Shiraki, T., Brydun, A., Funayama, R., Nakayama, K., Yaegashi, N., Katagiri, H., Igarashi, K.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 21 ページ: 553-567
  • DOI: 10.1111/gtc.12365.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Human genetic variation database, a reference database of genetic variations in the Japanese population. (2016)
  • 著者名/発表者名: Higasa, K., Miyake, N., Yoshimura, J., Okamura, K., Niihori, T., Saitsu, H., Doi, K., Shimizu, M., Nakabayashi, K., Aoki, Y., Tsurusaki, Y., Morishita, S., Kawaguchi, T., Migita, O., Nakayama, K., Nakashima, M., Mitsui, J., Narahara, M., Hayashi, K., Funayama, R., et al.
  • 雑誌名: J. Hum. Genet. 巻: 61 ページ: 547-553
  • DOI: 10.1038/jhg.2016.12.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nrf2 suppresses macrophage inflammatory response by blocking proinflammatory cytokine transcription. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, E.H., Suzuki, T., Funayama, R., Nagashima, T., Hayashi, M., Sekine, H., Tanaka, N., Moriguchi, T., Motohashi, H., Nakayama, K., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 7 ページ: 11624
  • DOI: 10.1038/ncomms11624.
  • 査読あり
• [学会発表] Molecular analysis of Amyotrophic Lateral Sclerosis associated Cyclin F mutants. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yujiao Yu, Akane Morohoshi, Tadashi Nakagawa, Keiko Nakayama.
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] ユビキチン化によるFACT複合体の機能制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 諸星茜、中川直、中山啓子
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] H3K27ヒストン修飾によるエンハンサー制御のゲノムワイド解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 細金正樹、中山啓子
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] 大腸がんにおけるタンパク質シトルリン化酵素PADI2の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 舟山亮、谷口肇、水間正道、藤島史喜、小林実、大沼忍、海野倫明、中山啓子
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] Reactivation of cell proliferation by continuous TGF-β treatment. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Nakagawa, Masaki Hosogane, Ryo Funayama, Keiko Nakayama.
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 大腸癌で発現が抑制されるPeptidylarginine deiminase2の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷口肇、舟山亮、小林実、高館達之、阿部友哉、水間正道、藤島史喜、大沼忍、内藤剛、海野倫明、中山啓子
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-10-06
• [備考] 東北大学がん医学コアセンター細胞増殖制御分野
  • URL: http://www.devgen.med.tohoku.ac.jp/