| 研究課題/領域番号 |
26860860
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立母子保健総合医療センター(研究所) |
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研究代表者 |
爪 麻美 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立母子保健総合医療センター(研究所), その他部局等, 研究員 (70711026)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ヒストンアセチル化修飾 / BETファミリータンパク質 / ブロモドメイン / 幹細胞 / 神経細胞 / 細胞分化制御 / マウス |
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| 研究実績の概要 |
BETファミリータンパク質はN末側に2つのブロモドメインを持ち、ヒストンH4のアセチル化修飾(H4K5ac,H4K8ac,H4K12ac,H4K16ac)に特異的に結合し、転写を制御することが知られている。本研究は、未分化な幹細胞から神経細胞へ分化する過程におけるヒストン化学修飾パターンの変動に注目し、特にBETファミリータンパク質を介したヒストンアセチル化修飾の細胞分化制御に対する役割について明らかにすることを目的としている。
平成26年度は、神経幹細胞と神経細胞におけるヒストン化学修飾の発現パターンを、特異的な抗体を用いた免疫染色により比較解析した。正常なマウス胚の前脳(終脳)領域において、増殖を行っている神経幹(神経上皮)細胞が神経細胞の産生を開始する時期は胎齢10.5日目頃であるため、胎齢9.5～12.5日目胚を用いて解析を行い以下の結果を得た。1)BETファミリーが結合するアセチル化修飾の中でも、H4K5acおよびH4K12acは、神経幹細胞と神経細胞の両方で核内のユークロマチン領域にシグナルが見られたが、特にBrdUを取り込むS期の幹細胞で強い発現を示した。一方で、H4K8acやH4K16acは上記の特異的な発現パターンは認められず、神経幹細胞と神経細胞で発現に大きな差異は見られなかった。2)転写抑制化に関与するH4K20me3やポリコームタンパク質が結合するH3K27me3は、神経細胞で非常に強い発現を認めた一方で、転写活性化の目印であるH3K4me3は、神経幹細胞と神経細胞において特に発現の変化を認めなかった。3)P19C6細胞を導入し、レチノイン酸添加による神経分化誘導系を立ち上げた。P19C6細胞では、特にヒストンアセチル化修飾のシグナルはマウス胚と同様で主にユークロマチン領域に局在すること、1細胞レベルでの詳細な解析には個体より適していることが分かった。
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| 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
研究計画で予定していたマウス胚における免疫組織化学法を用いたヒストン化学修飾の発現解析はほぼ終わり、詳細な解析を行うためのP19C6細胞を用いた神経分化誘導系も確立することができた。これらは当初の計画通りに行われており、おおむね順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
ヒストンアセチル化修飾が神経分化にどのような役割を果たすかについて機能解析を行う。昨年度に確立したP19C6細胞の神経分化誘導系を用いて、BETファミリータンパク質のヒストンアセチル化修飾に対する読み取り(ヒストンアセチル化修飾への結合)を特異的に阻害するJQ1試薬を培地に添加し、細胞培養を行う。JQ1処理により、未分化な幹細胞の増殖過程や神経分化過程において、BETファミリータンパク質が結合するヒストンアセチル化修飾や昨年度に解析したヒストンメチル化修飾の発現パターンにどのような変化が見られるかについて解析する。さらに、BETファミリータンパク質は転写開始や転写伸長の制御に関わることが示唆されていることから、RNAポリメラーゼIIの状態変化についても特異的な抗体を用いて発現解析を行い、細胞分化過程やJQ1処理時に見られる変化について解析する。また、P19C6細胞で観察された変化が生体の状態を反映しているかについて調べることも考えており、神経発生初期の時期におけるマウス胚の全胚培養系の樹立を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
幾つかの抗体やディスポーザブル製品(解剖用ディッシュなど)は効率的に使用することができたため、次年度利用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度は引き続き、マウス購入費、抗体などの組織学用試薬、細胞培養用試薬、ディスポーザブル試薬に加えて、阻害剤や定量的解析用などの生化学・分子生物学試薬の購入、成果発表のための旅費、等に使用する予定である。
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