脂肪細胞分化調節における細胞外基質の硬さ環境の記憶形成機構の解明

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細胞は生体内においてコラーゲンなどの細胞外基質(以下ECM)に囲まれて存在しており、ECM構成分子の種類や量、さらに構成分子の架橋により生じるECMの硬さといった物理的な要因が様々な細胞外微小環境を作り出している。これら微小環境は細胞挙動に影響を与えるだけでなく、細胞もこの情報を記憶することが明らかになってきている。本研究は、ECMの硬さという物理的な細胞外刺激が記憶されるという新しい生命現象の分子機序の手がかりを得ることを目的としている。本年度は細胞外環境を感知するメカノセンサータンパク質を欠損した間葉系幹細胞株を用いて、そのヒストンメチル化について解析した。硬い基板上で１日培養した場合には、メカノセンサーの発現によって、H3リジン残基の修飾量の変化は見られなかった。一方で、3日間培養した場合には、メカノセンサーの発現抑制によって二か所のヒストンリジン残基修飾が低下した。また脂肪細胞の分化過程において、二か所のうち一方のヒストンリジン残基修飾量に変化があったことから、該当のヒストン修飾は分化調節に関与する修飾であることが考えられた。この修飾変化が生じている遺伝子群の同定のためChIP解析実験に着手した。また、先行研究におけるリン酸化プロテオームの結果から、CDKファミリーがメカノセンサーの下流で働く可能性が示唆された。これらについてメカノメモリーとの関連があるか調べるため、初めにsiRNAを用いてメカノシグナルメディエイターであるYAP/TAZの核局在を指標にスクリーニングを行った。