新しいエピゲノムとしてのDNAの2次構造による転写調節

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26670171
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 倉橋 浩樹 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 教授 (30243215)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 習慣流産 / エピゲノム / グアニン四重鎖 / アネキシンV / プロモーター / 多型 / 2次構造 / バイサルファイト法

研究実績の概要

DNA２次構造の解析は、ゲノム配列情報に付加的機能を媒介する新しいエピゲノムとして重要である。G-quadruplex (G4)と呼ばれる四重鎖DNAもそのひとつであり、転写、複製、組換えの調節に関係するといわれている。胎盤性抗凝固因子ANXA5遺伝子のプロモーター領域には習慣流産と関連する多型が存在するが、この多型はプロモーター領域にあるG4のコンセンサス配列を変化させる。従って、この多型が四重鎖DNAのできやすさに影響し、ANXA5の発現量が変化した結果としておこる胎盤での凝固亢進状態が習慣流産の原因であるという仮説が成り立つ。本研究では、２年間で、ANXA5のプロモーター多型と四重鎖DNA、遺伝子の発現量との関連を統合的に検討することで、習慣流産の原因を解明しようとするものである。本年度は、生体内で実際にG4構造をとっていることを証明するために、抽出したゲノムDNAに対し、熱変性をさせないでバイサルファイト法をおこない、変換される塩基の割合を調べた。その結果、ANXA5遺伝子のプロモーター領域は、他の場所と比較して、変換率が高かった。この結果から、ANXA5遺伝子のプロモーター領域は、生体内で1本鎖などの2次構造をとっている可能性が示唆された。

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

研究計画では多くをin vitroでの2次構造を証明することに費やす予定であったが、生体内での2次構造を証明することにバイサルファイト法が応用できるという新たな試みが成功し、期待通りの結果が出た。

今後の研究の推進方策

バイサルファイト法によって、ANXA5遺伝子のプロモーター領域の多型、とくに習慣流産と関係があり、アネキシンVの発現を低下させるM2ハプロタイプと、野生型ハプロタイプとの間に、グアニン四重鎖構造のとりやすさに差があるのかどうかを検討したい。ANXA5遺伝子のプロモーター領域の2次構造がANXA5遺伝子の発現を調節しているとした場合、おそらく、2次構造は空間的、時間的制御を受けていると予想される。実際に、組織としてゲノムDNAを抽出した時に、実際にANXA5遺伝子が発現するという作業をしている細胞を含む割合が小さい場合は、期待している、多型によるグアニン四重鎖構造のとりやすさの違いを検出するのは難しいかもしれない。細胞種によって分画してから検討する必要があるかもしれない。

次年度使用額が生じた理由

研究計画の変更により、in vitroでのグアニン四重鎖の証明ではなく、in vivoでの証明を中心に解析を行った。そのため、パイロット的な実験が多くなったため。

次年度使用額の使用計画

in vivoでのグアニン四重鎖の証明を中心に解析を進めていくが、同じバイサルファイト法を用いて、種々の細胞や組織、種々の条件によって検討を進める。また、in vivoでの1本鎖DNAを証明する別の実験系を試行してゆく（薬物による切断など）。

研究成果

• [雑誌論文] Nine-year follow-up in a child with chromosomal integration of human herpesvirus 6 transmitted from an unrelated donor through the Japan Marrow Donor Program (2015)
  • 著者名/発表者名: Yagasaki H, Shichino H, Shimizu N, Ohye T, Kurahashi H, Yoshikawa T, Takahashi S
  • 雑誌名: Transpl Infect Dis 巻: 17 ページ: 160-161
  • DOI: 10.1111/tid.12338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Age-related decrease of meiotic cohesins in human oocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi M, Fujiwara R, Nishizawa H, Ito M, Kogo H, Inagaki H, Ohye T, Kato T, Fujii T, Kurahashi H
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e96710
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0096710
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dual roles for the telomeric repeats in chromosomally integrated human herpesvirus-6 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohye T, Inagaki H, Ihira M, Higashimoto Y, Kato K, Oikawa J, Yagasaki H, Niizuma T, Takahashi Y, Kojima S, Yoshikawa T, Kurahashi H
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 4 ページ: 4559
  • DOI: 10.1038/srep04559
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Breakpoint analysis of the recurrent constitutional t(8;22)(q24.13;q11.21) translocation (2014)
  • 著者名/発表者名: Mishra D, Kato T, Inagaki H, Kosho T, Wakui K, Kido Y, Sakazume S, Taniguchi-Ikeda M, Morisada N, Iijima K, Fukushima Y, Emanuel BS, Kurahashi H
  • 雑誌名: Mol Cytogenet 巻: 7 ページ: 55
  • DOI: 10.1186/s13039-014-0055-x
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Signature of backward replication slippage at the copy number variation junction (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohye T, Inagaki H, Ozaki M, Ikeda T, Kurahashi H
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 59 ページ: 247-250
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.20
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analysis of the t(3;8) of hereditary renal cell carcinoma: A palindrome mediated translocation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Franconi CP, Sheridan MB, Hacker AM, Inagakai H, Glover TW, Arlt MF, Drabkin HA, Gemmill RM, Kurahashi H, Emanuel BS
  • 雑誌名: Cancer Genet 巻: 207 ページ: 133-140
  • DOI: 10.1016/j.cancergen.2014.03.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Prevalence of Emanuel syndrome: theoretical frequency and surveillance result (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohye T, Inagaki H, Kato T, Tsutsumi M, Kurahashi H
  • 雑誌名: Pediatr Int 巻: 56 ページ: 462-466
  • DOI: 10.1111/ped.12437
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular and virological evidence of viral activation from chromosomally integrated human herpesvirus 6A in a patient with X-linked severe combined immunodeficiency (2014)
  • 著者名/発表者名: Endo A, Watanabe K, Ohye T, Suzuki K, Matsubara T, Shimizu N, Kurahashi H, Yoshikawa T, Katano H, Inoue N, Imai K, Takagi M, Morio T, Mizutani S
  • 雑誌名: Clin Infect Dis 巻: 59 ページ: 545-548
  • DOI: 10.1093/cid/ciu323
  • 査読あり
• [雑誌論文] An immunocompetent child with chromosomally integrated human herpesvirus 6B accidentally identified during the care of Mycoplasma pneumoniae infection (2014)
  • 著者名/発表者名: Oikawa J, Tanaka J, Yoshikawa T, Morita Y, Hishiki H, Ishiwada N, Ohye T, Kurahashi H, Kohno Y
  • 雑誌名: J Infect Chemother 巻: 20 ページ: 65-67
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2013.07.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acute eosinophilic pneumonia occurring in a dedicator of cytokinesis 8 (DOCK8) deficient patient (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuge I, Ito K, Ohye T, Kando N, Kondo Y, Nakajima Y, Inuo C, Kurahashi H, Urisu A
  • 雑誌名: Pediatr Pulmonol 巻: 49 ページ: E52-E55
  • DOI: 10.1002/ppul.22814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pheochromocytoma as the first manifestation of MEN2A with RET mutation S891A: report of a case (2014)
  • 著者名/発表者名: Hibi Y, Ohye T, Ogawa K, Shimizu Y, Shibata M, Kagawa C, Mizuno Y, Uchino S, Kosugi S, Kurahashi H, Iwase K
  • 雑誌名: Surg Today 巻: 44 ページ: 2195-2200
  • DOI: 10.1007/s00595-013-0826-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] A MEN2A family with two asymptomatic carriers affected by unilateral renal agenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hibi Y, Ohye T, Ogawa K, Shimizu Y, Shibata M, Kagawa C, Mizuno Y, Kurahashi H, Iwase K
  • 雑誌名: Endocr J 巻: 61 ページ: 19-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serum liver-type fatty acid-binding protein predicts recovery of graft function after kidney transplantation from donors after cardiac death (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawai A, Kusaka M, Kitagawa F, Ishii J, Fukami N, Maruyama T, Sasaki H, Shiroki R, Kurahashi H, Hoshinaga K
  • 雑誌名: Clin Transplant 巻: 28 ページ: 749-754
  • DOI: 10.1111/ctr.12375
  • 査読あり
• [学会発表] Detection of in vivo G-quadruplex structure of the ANXA5 promoter that contributes to the recurrent pregnancy loss (2014)
  • 著者名/発表者名: Inagaki H, Ota S, Miyamura H, Tsutsumi M, Kato T, Nishizawa H, Yanagihara I, Kurahashi H
  • 学会等名: ASHG 2014
  • 発表場所: San Diego, CA
  • 年月日: 2014-10-18 – 2014-10-22
• [学会発表] Two cases of lissencephaly with marked hydrocephalus caused by TUBA1A mutation (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishihara N, Yokoi S, Yamamoto H, Natsume J, Tsutsumi M, Ohye T, Kato M, Saito S, Kurahashi H. Two cases of lissencephaly with marked hydrocephalus caused by TUBA1A mutation
  • 学会等名: ASHG 2014
  • 発表場所: San Diego, CA
  • 年月日: 2014-10-18 – 2014-10-22
• [学会発表] EFNB1 mutation found in patients with craniofrontonasal syndrome in a Japanese family (2014)
  • 著者名/発表者名: Kato H, Okumoto T, Yoshimura Y, Taguchi Y, Sugimoto M, Inagaki H, Kurahashi H
  • 学会等名: The 10th Asian Pacific Craniofacial Association Conference
  • 発表場所: Adelaide, Australia
  • 年月日: 2014-10-03 – 2014-10-05
• [学会発表] Cytogenetic analysis of monopronucleated (1PN) zygotes after intracytoplasmic sperm injection and conventional in-vitro fertilization (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama S, Kato T, Kani C, Miyazaki J, Nishizawa H, Ochi M, Fujii T, Kurahashi H
  • 学会等名: International Society for Mild Approaches in Assisted Reproduction
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [学会発表] Obstetric complication-associated ANXA5 promoter polymorphisms affect gene expression via G-quadruplex structure in vivo (2014)
  • 著者名/発表者名: Inagaki H, Ota S, Nishizawa H, Miyamura H, Nakahira K, Suzuki M, Tsutsumi M, Kato T, Nishiyama S, Udagawa Y, Yanagihara I, Kurahashi H
  • 学会等名: FASEB SRC, Dynamic DNA Structures in Biology
  • 発表場所: Itasca, Illinois
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-25
• [学会発表] Age-related decrease of meiotic cohesins in human oocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurahashi H, Tsutsumi M, Fujiwara R, Nishizawa H, Kogo H, Inagaki H, Ohye T, Kato T, Fujii T
  • 学会等名: Eshre 2014
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-02
• [図書] Clinical Genomics: Practical Applications in Adult Patient Care (2014)
  • 著者名/発表者名: Nisizawa H, Kurahashi H
  • 総ページ数: 928
  • 出版者: McGraw-Hill Professional
• [備考] 藤田保健衛生大学・総合医科学研究所・分子遺伝学研究部門
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/~genome/mg/
• [備考] 藤田保健衛生大学・総合医科学研究所
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/ICMS/
• [備考] 藤田保健衛生大学・疾患遺伝子網羅的解析センター
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/~gtac/
• [備考] t(11;22)
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/~genome/11&22/